Thay vì một tấm cứng nặng hàng chục nghìn tấn như của Nhật hay Mỹ, các nhà khoa học Nga đề xuất một thiết kế pin mặt trời gồm một mảng mỏng và dẻo có độ dày khoảng 12 micron mà không cần khung. Trước khi được phóng lên không gian, tấm màng mỏng khổng lồ đó được đặt trong một viên nang tương đối nhỏ nhưng khi lên không gian, nó sẽ biến thành một mặt phẳng và duy trì được hình dạng nhờ chuyển động quay chậm. Nga đã phát minh ra công nghệ độc đáo triển khai các cấu trúc màng mỏng như vậy và chế tạo được một thành phần thiết yếu khác cho năng lượng vũ trụ là sợi laser hiện đại.

Tổ chức hàng đầu của Roscosmos – Viện nghiên cứu chế tạo máy trung ương đang nghiên cứu lập ra một trạm như vậy. Giám đốc khoa học của Viện, ông Vitaly Melnikov, người đã từng bảo vệ luận án tiến sĩ về đề tài “Gương vũ trụ” cho biết các nhà khoa học gọi thiết kế này là chiếc Gương mặt trời hoặc Cánh buồm mặt trời. Tháng 10-1992, chiếc gương này đã được tàu Tiến Bộ M-15 đưa lên trạm vũ trụ Hòa Bình. Phi hành đoàn đã cố định trên tàu Tiến Bộ một cơ chế triển khai gương mặt trời và khi tàu chở hàng bắt đầu rời trạm vũ trụ thì tấm gương phản xạ năng lượng mặt trời rộng đã được triển khai. Cuộc thử nghiệm đã thành công.

Chiếc gương mặt trời có diện tích 20m làm từ màng mỏng do phi hành đoàn triển khai bên ngoài trạm vũ trụ Hòa Bình trong không gian mở đã xoay được và duy trì hình dạng nhờ lực ly tâm. Gương phản chiếu do ông Vitaly Melnikov thiết kế tạo thành điểm sáng trên mặt đất, rộng 5 km2, di chuyển với tốc độ 8km/s. Ánh sáng của nó chạy qua toàn bộ lục địa Á – Âu với độ sáng tương đương ánh trăng đêm rằm.

Đáng tiếc là sau khi Liên Xô sụp đổ, thí nghiệm với Gương mặt trời đã bị dừng lại và cho đến tận bây giờ các nhà khoa học mới có cơ hội thực tế để tiếp tục dự án đầy hứa hẹn này. Nếu thành công, thị trường vũ trụ sẽ cung cấp một nguồn điện năng rất lớn. Ông Vitaly Melnikov khẳng định, khi lĩnh vực điện vũ trụ chính thức đi vào hoạt động, giá dầu mỏ và các nguồn năng lượng khác sẽ sụt giảm nhanh chóng.

Theo ông Melnikov, ban đầu các trạm điện vũ trụ của Nga sẽ được thử nghiệm với công suất 100KW, mặc dù các trạm này có thể nâng công suất lên mức 1GW. Nhà khoa học này cho biết, cần phải trải qua tất cả các giai đoạn kỹ thuật trên một cấu trúc nhỏ rồi sau đó mới chuyển sang một kích thước lớn hơn. “Mẫu thử nghiệm sẽ là một vệ tinh với pin năng lượng mặt trời và hệ thống laser có thể tập trung cung cấp năng lượng cho một quả bóng được treo ở phía trên trái đất ở độ cao 5-6km. Từ quả bóng này, năng lượng sẽ được truyền về trái đất.

Tại sao phải có khâu trung gian là quả bóng? Bởi vì các tia laser sẽ có bước sóng mà các lớp thấp hơn của bầu khí quyển sẽ hấp thụ nó và tia đó sẽ không tới được trái đất. Chính vì thế, trạm điện vũ trụ cần được đưa lên quỹ đạo địa tĩnh. Khi đó nó sẽ nằm trên một điểm cụ thể và chuyển năng lượng đến đúng nơi cần thiết”, chuyên gia Melnikov giải thích.

Cũng theo vị chuyên gia này, niềm tự hào đặc biệt của các nhà khoa học Nga là sợi quang học dẫn sóng sẽ được gắn vào bề mặt các màng mỏng. “Ngành công nghiệp Nga sản xuất tới 85% khối lượng sợi quang trên thế giới. Công nghệ của Nga trong lĩnh vực này đến nay vẫn là tốt nhất. Sợi cáp quang của chúng tôi có đường kính 200 micron và truyền được 50 kW điện”, ông Melnikov nói.

Tuy nhiên, phiên bản thử nghiệm đầu tiên của một trạm điện kiểu này sẽ được chế tạo xong vào khoảng trước năm 2017 và có giá tương đương với một nhà máy nhiệt điện có cùng công suất. Bên cạnh đó, các nhà khoa học Nga vẫn còn phải khắc phục một số vấn đề khó khăn để nhà máy điện vũ trụ này được vận hành hiệu quả như: Điều chỉnh trạm phù hợp với hướng của mặt trời và tăng tuổi thọ của pin trong không gian mở.

Theo Nhân dân