Peter Glaser, seorang insinyur Amerika, adalah pencetus gagasan ini. Pada tahun 1968, ia mengusulkan untuk menangkap cahaya matahari di luar angkasa dan mengirimkannya ke Bumi melalui radiasi gelombang mikro. Prinsipnya sederhana: sebuah panel surya raksasa ditempatkan di orbit, yang mengubah cahaya menjadi listrik.
Listrik ini mengalirkan pemancar gelombang mikro yang mengirimkan sinar ke Bumi, ke antena penerima – rectenna. Antena tersebut menerima sinyal, mengubahnya kembali menjadi arus, dan menyalurkannya ke jaringan listrik.
Namun, selama beberapa dekade, keterbatasan teknologi alami menghambat implementasi praktis gagasan ini. Bahkan hingga saat ini, subsistem transmisi nirkabel tetap menjadi elemen termahal dan terkompleks dari keseluruhan desain.
Misalnya, menurut proyek Akademi Teknologi Antariksa Tiongkok (CAST), untuk satu pembangkit listrik 1 GW dibutuhkan sekitar 128 ribu generator gelombang mikro – magnetron 12,5 KW, yang masing-masing memiliki faktor efisiensi hanya 54%. Perkiraan biaya untuk bagian instalasi ini saja hampir mencapai USD 9,2 miliar, dan massanya melebihi empat ribu ton.
Alasan utama tingginya biaya tersebut terletak pada kendala struktural magnetron tradisional dengan katoda termionik. Pada magnetron semacam itu, elektron terlepas dari permukaan katoda akibat pemanasan, yang membutuhkan sistem pemanasan dan penyaluran daya yang kompleks.
Seiring waktu, katoda kehilangan sifat-sifatnya, permukaannya terkontaminasi dan terdegradasi – proses ini dikenal sebagai "keracunan katoda". Hal ini mengakibatkan penurunan kapasitas dan masa pakai, sehingga generator harus diganti jauh sebelum sumber daya sistem yang tersisa habis.
Para peneliti Korea mengusulkan untuk mengganti katoda tersebut dengan pemancar medan — "katoda dingin", di mana elektron dilepaskan bukan karena paparan suhu tinggi, melainkan di bawah pengaruh medan listrik yang kuat. Efek ini disebut emisi auto-elektronik (emisi dingin medan).
Baca Juga: Bais TNI–BNN Berhasil Amankan Buronan Internasional Dewi Astuti di Kamboja
Penolakan pemanasan membuat sistem lebih sederhana, lebih andal, dan jauh lebih ringan, yang sangat penting dalam situasi di mana setiap kilo di orbit berharga ribuan dolar.
Selain itu, para insinyur mendesain ulang arsitektur sistem. Mereka membuat bentuk rongga resonator asimetris, menerapkan skema yang disebut "matahari terbit".
Dalam konfigurasi ini, salah satu bagian rongga sedikit lebih lebar daripada yang lain, sehingga osilasi listrik di dalam resonator terdistribusi secara tidak merata.
Baca Juga: Ketua DPRD Ketapang Serap Aspirasi Desa, Soroti Efisiensi Anggaran dan Penguatan Koperasi
Hal ini membantu membagi frekuensi osilasi secara alami dan mendukung mode operasi pembangkit yang stabil, menghilangkan osilasi palsu, yang sebelumnya memerlukan pemasangan elemen stabilisasi tambahan.
Desain baru ini membuktikan kinerja efisiennya selama serangkaian eksperimen digital menggunakan metode elektrodinamika komputer dan simulasi aliran elektron. Di bawah tegangan 23,5 kV dan medan magnet 0,3 tesla, magnetron baru ini menunjukkan faktor efisiensi 85% dan daya keluaran di atas 100 kW pada frekuensi 2,45 GHz.
Sebagai perbandingan: analog komersial dalam kondisi yang sama biasanya hanya menunjukkan daya keluaran 10-15 kW dan faktor efisiensi 60%. Oleh karena itu, sistem baru ini ternyata sekitar delapan kali lebih kuat dan 25% lebih efisien daripada analog yang ada dengan ukuran dan mode operasi yang sama.
Baca Juga: Wali Kota Tekankan Integritas ASN Layani Masyarakat
Menurut perhitungan para peneliti, penggunaan sumber-sumber baru akan memungkinkan pengurangan massa dan biaya subsistem transmisi nirkabel sekitar sepertiganya.
Secara keseluruhan, proyek ini akan mengurangi 30% total biaya stasiun orbital – dari USD 28 miliar menjadi USD 19,6 miliar.
Namun, manfaatnya tidak terbatas pada luar angkasa. Teknologi transmisi energi nirkabel yang canggih juga membuka peluang baru di Bumi – mulai dari pengisian daya kendaraan listrik jarak jauh hingga penyediaan daya untuk fasilitas infrastruktur terpencil.
.jpeg)
