سخت افزار انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا به تازگی برای آزمایش به مدار پرتاب شد

انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا می‌تواند دسترسی شبانه‌روزی به انرژی‌های تجدیدپذیر را فراهم کند و یکی از بزرگترین محدودیت‌های این فناوری را کنار بگذارد. اکنون این ایده قرار است اولین آزمایش واقعی خود را پس از پرتاب موفقیت آمیز موشک فالکون ۹ سخت افزار آزمایشی طراحی شده برای ارزیابی انجام دهد. آن امکان پذیری.

ایده استقرار پانل های خورشیدی غول پیکر در مدار اطراف Earth and beaming the power back برای دهه ها وجود داشته است. این امکان جذاب است، زیرا در فضا دیگر تحت تأثیر آب و هوا یا چرخه های روز و شب سیاره نیستید، و سطح تابش خورشیدی بالاتر است زیرا نور خورشید مجبور به عبور از جو نیست.

هرچند تا اینجای کار، نیروی خورشیدی مبتنی بر فضا به دلیل در قلمرو علمی تخیلی باقی مانده است la پیچیدگی فنی و اقتصاد نابخشودنی فناوری های فضایی. اما به لطف کمک 100 میلیون دلاری در سال 2013، یک تیم چند رشته ای از Caltech بی سر و صدا در حال کار بر روی it در طول دهه گذشته، توسعه فناوری های مختلف مورد نیاز برای تحقق آن. و همین سه شنبه گذشتهنمونه‌های اولیه برخی از زیرسیستم‌های کلیدی مورد نیاز برای یک نیروگاه خورشیدی مبتنی بر فضا در مقیاس کامل توسط SpaceX برای آزمایش به مدار تحویل داده شد.

طی چند ماه آینده، تیم به نتیجه خواهد رسیددر پروژه انرژی خورشیدی فضایی Caltech سیستم‌هایی را آزمایش خواهد کرد که به پانل‌های خورشیدی منعطف آنها اجازه می‌دهند در فضا باز شوند و la فناوری طراحی شده برای انتقال برق به Earth. آنها همچنین ارزیابی خواهند کرد که چگونه انواع مختلف فن آوری های پنل خورشیدی در محیط خشن مقاومت می کنند of فضا.

علی حاجی‌میری، یکی از سه استاد دانشگاه کال‌تک که پروژه را رهبری می‌کنند، می‌گوید: «مهم نیست چه اتفاقی بیفتد، این نمونه اولیه یک گام بزرگ رو به جلو است. در بیانیه ای گفت. "این بد استks اینجا روی زمین است و مراحل سختی را که برای هر چیزی که به فضا پرتاب می شود گذرانده است. هنوز خطرات زیادی وجود دارد، اما گذراندن تمام این فرآیند درس‌های ارزشمندی به ما آموخته است.»

ساخت پنل های خورشیدی در فضا کاری بسیار پیچیده تر از انجام آن در زمین است. بزرگترین چالش در وهله اول رساندن آنها به آنجاست که با هزینه باورنکردنی پرتاب مواد به مدار محدود می شود. در نتیجه، تیم باید بر کاهش وزن پنل‌های خورشیدی خود تا حد ممکن تمرکز کند بدون اینکه قربانی شود. شان ظرفیت تولید

راه حل آنها ترکیبی از پانل های خورشیدی بسیار نازک انعطاف پذیر، طراحی مبتکرانه ای است که تولید و انتقال نیرو را ادغام می کند، و یک معماری مدولار جدید که ترکیب بسیاری از پنل های کوچکتر و مستقل را برای ایجاد آرایه های بزرگ ممکن می سازد.

واحد اصلی طراحی آنها یک کاشی مستطیل شکل به عرض چند اینچ است که سطح آن با متمرکز کننده های خورشیدی آینه مانندی پوشیده شده است که نور خورشید را به نواری از سلول های فتوولتائیک هدایت می کند و در آنجا به برق تبدیل می شود. در زیر سطح، یک مدار مجتمع وجود دارد که نیروی سلول های خورشیدی را به امواج مایکروویو تبدیل می کند، که سپس توسط مجموعه ای از آنتن های بسیار نازک و انعطاف پذیر پچ به خارج از قسمت انتهایی کاشی منتقل می شود.

این طراحی باعث کاهش وزن قابل توجهی می شود، زیرا نیاز به سیم کشی حجیم برای انتقال برق تولید شده به یک فرستنده مرکزی را از بین می برد. سپس این کاشی‌ها به صورت نوارها چیده می‌شوند و در یک ساختار تاشو جدید ادغام می‌شوند که در هنگام پرتاب فشرده می‌شود و سپس یک بار در فضا باز می‌شود.

نتیجه یک فضاپیمای مستقل خواهد بود که قادر است خود را مستقر کند، نیرو تولید کند و آن را به Eاما چشم انداز شامل ترکیب بسیاری از اینها برای ایجاد آرایه هایی است که قادر به تولید مقادیر قابل مقایسه انرژی با یک سیستم زمینی است. این راه‌اندازی تنظیم اندازه و پیکربندی آرایه‌ها را آسان می‌کند و همچنین به این معنی است که آسیب به ماژول‌های جداگانه کل سیستم را از کار نمی‌اندازد.

آزمایش‌هایی که در این هفته راه‌اندازی شدند برای آزمایش چندین فناوری اساسی زیربنای این معماری طراحی شده‌اند. یکی به نام DOLCE (آزمایش کامپوزیت فوق نور قابل استقرار در مدار) مکانیسم باز شدن را با استقرار شش در شش اف آزمایش می کند.ooقاب t از یک قوطی کوچک به اندازه سطل زباله.

دیگری به نام MAPLE (آرایه مایکروویو برای انتقال نیرو در مدار پایین آزمایش) آرایه ای از فرستنده های مایکروویو فوق سبک طراحی شده برای ارسال نیرو در فاصله ای در فضا را آزمایش می کند. یک آزمایش نهایی به نام ALBA 32 نوع سلول فتوولتائیک مختلف را در طی چند ماه در سرعت خود قرار می دهد تا ببیند کدامیک در محیط تنبیه کننده فضا مؤثرتر عمل می کنند.

با فرض انجام همه آزمایش‌ها طبق برنامه، محققان برخی از فناوری‌های کلیدی مورد نیاز برای تحقق چشم‌انداز خود را تأیید خواهند کرد. اما با توجه به کاهش قیمت انرژی خورشیدی Eبا توجه به گسترش روزافزون فن‌آوری‌های ذخیره‌سازی انرژی که برای مقابله با متناوب بودن انرژی خورشیدی طراحی شده‌اند، در مورد اقتصادی و کاربردی بودن این ایده، علامت‌های سوال وجود دارد.

تکنولوژی ججان تیمر نقش مهمی را در درازمدت ایفا خواهد کرد می نویسد ARS TECHNICA. بیشترین برآوردنشان می دهد که ما باید بتوانیم حدود 70 درصد از شبکه خود را به راحتی به انرژی های تجدیدپذیر تغییر دهیم، اما عدم قابلیت اطمینان به دلیل تغییرات فصلی یا رویدادهای آب و هوایی نادر به این معنی است که رفتن به سطح بالاتر می تواند دشوار باشد.

منبع انرژی تجدیدپذیر که 24 ساعت شبانه روز در دسترس است، 7 روزهایی در هفته می توانند به رفع شکاف کمک کنند، زمانی که شرایط روی زمین منجر به کاهش نسل می شود. احتمالاً هنوز ده‌ها سال با نیاز به آن فاصله داریم، اما با توجه به پیچیدگی انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا، اکنون شروع به کار روی این فناوری یک شرط هوشمندانه به نظر می‌رسد.

تصویر های اعتباری: کالتچ

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• منبع: https://singularityhub.com/2023/01/06/hardware-to-test-space-based-solar-power-was-just-launched-into-orbit/