1 月份發射進入軌道的空間太陽能發電原型機已投入運行，並首次展示了在空間無線傳輸電力和向地球傳送可探測電力的能力。MAPLE演示了無線電力傳輸，它是空間太陽能發電演示器（SSPD-1）正在測試的三項關鍵技術之一，也是加州理工學院空間太陽能發電項目（SSPP）的第一個空間原型機。SSPP 的目標是在太空中收集太陽能並將其傳輸到地球表面。

SSPD-1 原型包括電力傳輸低軌道實驗微波陣列（MAPLE），它使用靈活輕便的微波電力傳輸器將能量傳輸到所需位置。MAPLE 在太空中的成功運行驗證了太空太陽能發電的可行性，其目的是在太空中收集太陽能並將其傳輸到地球表面。資料來源：加州理工學院

MAPLE是電力傳輸低軌道實驗微波陣列的簡稱，也是SSPD-1中的三個關鍵實驗之一，它由一個靈活的輕型微波電力發射器陣列組成，由使用低成本矽技術製造的定制電子芯片驅動。它利用發射器陣列將能量傳送到所需位置。要使SSPP 具有可行性，能量傳輸陣列必須重量輕，以盡量減少將其送入太空所需的燃料量；設備必須足夠靈活，以便可以折疊成一個可以用火箭運輸的包裹；還必須是一種總體成本較低的技術。

MAPLE由加州理工學院電子工程和醫學工程布倫教授兼SSPP聯合主任阿里-哈吉米里（Ali Hajimiri）領導的團隊開發。

Hajimiri 說：”通過迄今為止進行的實驗，我們證實MAPLE 能夠成功地向太空中的接收器傳輸電力。我們還能夠對陣列進行編程，將其能量導向地球，我們在加州理工學院檢測到了這一點。當然，我們曾在地球上對其進行過測試，但現在我們知道它可以在太空中存活下來並在那裡運行。”

利用單個發射器之間的建設性和破壞性干擾，一組功率發射器能夠在沒有任何移動部件的情況下改變其發射能量的焦點和方向。發射器陣列使用精確的定時控制元件，利用電磁波的相干相加，將功率有選擇地動態聚焦到所需位置。這樣就能將大部分能量傳送到所需位置，而不會傳送到其他地方。

MAPLE 有兩個獨立的接收器陣列，距離發射器約一英尺，用於接收能量，將其轉換為直流電，並用其點亮一對LED 燈，以演示太空中遠距離無線能量傳輸的全過程。MAPLE 通過單獨點亮每個LED 並在它們之間來回切換，在太空中進行了測試。該實驗沒有密封，因此會受到太空惡劣環境的影響，包括大型SSPP 裝置有朝一日會面臨的大範圍溫度波動和太陽輻射。

“據我們所知，即使是使用昂貴的剛性結構，也沒有人在太空中演示過無線能量傳輸。我們正在利用靈活的輕型結構和我們自己的集成電路實現這一目標。這是第一次， “Hajimiri 說。

從太空拍攝的MAPLE 內部照片，右側為發射陣列，左側為接收器。圖片來源：SSPP

MAPLE 還包括一個小窗口，發射陣列可以通過這個窗口發射能量。位於加州理工學院帕薩迪納校區戈登和貝蒂-摩爾工程實驗室屋頂上的接收器檢測到了發射的能量。接收到的信號出現在預期的時間和頻率上，並根據其從軌道上傳輸的情況預測出了正確的頻率偏移。

除了證明功率發射器在發射（1 月3 日進行）和太空飛行後仍能正常工作外，該實驗還為SSPP 工程師提供了有用的反饋信息。功率發射天線以16個為一組，每組由一個完全定制的柔性集成電路芯片驅動，哈吉米里的團隊目前正在通過評估較小組的干擾模式和測量各種組合之間的差異來評估系統內各個元件的性能。這一艱苦的過程需要長達六個月的時間才能全部完成，這將使團隊能夠找出不規則之處，並對其進行追踪。

太空太陽能發電提供了一種利用外層空間幾乎無限的太陽能供應的方法，在外層空間，能源不受晝夜循環、季節和雲層的影響，可以持續不斷地獲得，其發電量可能是地球表面任何位置太陽能電池板發電量的八倍。SSPP完全實現後，將部署一個由模塊化航天器組成的星座，收集太陽光，將其轉化為電能，然後再將其轉化為微波，通過無線方式遠距離傳輸到任何需要的地方–包括目前無法獲得可靠電力的地方。

“靈活的電力傳輸陣列對於加州理工學院目前設計的帆狀太陽能電池板星座至關重要，這些電池板一旦進入軌道就會展開，”SSPP 聯合主任、航空航天與土木工程學院喬伊斯和肯特-克雷薩（Joyce and Kent Kresa）教授塞爾吉奧-佩萊格里諾（Sergio Pellegrino）說。

哈吉米里說：”就像互聯網使信息獲取民主化一樣，我們希望無線能源傳輸也能使能源獲取民主化。接收這種電力不需要地面上的能源傳輸基礎設施。這意味著我們可以向偏遠地區和遭受戰爭或自然災害破壞的地區輸送能源。”

歐文公司董事長、加州理工學院董事會終身成員、慈善家唐納德-布倫（Donald Bren）年輕時在《大眾科學》雜誌上發表的一篇文章中首次了解到天基太陽能製造的潛力。出於對太空太陽能潛力的好奇，2011 年，布倫找到加州理工學院時任校長讓-路-夏莫，商討創建太空太陽能研究項目的事宜。在隨後的幾年裡，布倫和他的妻子佈里吉特-布倫（Brigitte Bren，也是加州理工學院的理事）同意捐款資助該項目。對加州理工學院的第一筆捐款（最終將超過1 億美元，用於支持該項目和捐贈教授職位）是通過唐納德-布倫基金會提供的。