Perangkat Keras Tenaga Surya Berbasis Luar Angkasa Baru Saja Diluncurkan Ke Orbit untuk Pengujian

Tenaga surya berbasis luar angkasa dapat memberikan akses sepanjang waktu ke energi terbarukan, menghindari salah satu batasan terbesar teknologi. Sekarang ide tersebut akan mendapatkan ujian nyata pertamanya setelah roket Falcon 9 berhasil meluncurkan perangkat keras eksperimental yang dirancang untuk menilai -nya kelayakan.

Gagasan menempatkan panel surya raksasa di orbit sekitar Earth dan berseri-seri kekuatan kembali telah ada selama beberapa dekade. Itu kemungkinan menarik, karena di luar angkasa Anda tidak lagi bergantung pada cuaca atau siklus planet siang dan malam, dan tingkat radiasi matahari lebih tinggi karena sinar matahari tidak harus melewati atmosfer.

Namun sejauh ini, tenaga surya berbasis ruang tetap berada di ranah sci-fi karena itu kompleksitas teknis dan ekonomi teknologi luar angkasa yang tak kenal ampun. Namun berkat donasi $100 juta pada tahun 2013, tim multidisiplin dari Caltech diam-diam bekerja it selama dekade terakhir, mengembangkan berbagai teknologi yang dibutuhkan untuk mewujudkannya. Dan Selasa kemarin, prototipe dari beberapa subsistem utama yang diperlukan untuk pembangkit listrik tenaga surya skala penuh dikirim ke orbit oleh SpaceX untuk pengujian.

Selama beberapa bulan ke depan, tim behdan itu Proyek Tenaga Surya Luar Angkasa Caltech akan menguji sistem yang akan memungkinkan panel surya fleksibel mereka terbentang di ruang angkasa dan itu teknologi yang dirancang untuk mentransmisikan daya kembali ke Earth. Mereka juga akan menilai seberapa baik berbagai jenis teknologi panel surya bertahan di lingkungan yang keras of ruang.

“Apa pun yang terjadi, prototipe ini merupakan langkah maju yang besar,” Ali Hajimiri, salah satu dari tiga profesor Caltech yang memimpin proyek tersebut, mengatakan dalam sebuah pernyataan. “Itu berhasilks di Bumi, dan telah melewati langkah-langkah ketat yang diperlukan untuk apa pun yang diluncurkan ke luar angkasa. Masih banyak risikonya, namun melalui seluruh prosesnya telah memberikan pelajaran berharga bagi kami.”

Membangun panel surya di luar angkasa adalah bisnis yang jauh lebih rumit daripada melakukannya di Bumi. Tantangan terbesar adalah membawa mereka ke sana sejak awal, yang dibatasi oleh biaya yang luar biasa untuk meluncurkan material ke orbit. Akibatnya, tim harus fokus untuk mengurangi bobot panel surya mereka sebanyak mungkin tanpa mengorbankannya mereka kapasitas pembangkit.

Solusi mereka menggabungkan panel surya fleksibel ultra tipis, desain cerdik yang mengintegrasikan pembangkit listrik dan transmisi, dan arsitektur modular baru yang memungkinkan untuk menggabungkan banyak panel mandiri yang lebih kecil untuk membuat susunan besar.

Unit dasar dari desain mereka adalah ubin persegi panjang beberapa inci yang permukaannya ditutupi dengan konsentrator surya seperti cermin yang mengarahkan sinar matahari ke strip sel fotovoltaik, di mana itu diubah menjadi listrik. Di bawah permukaan adalah sirkuit terintegrasi yang mengubah daya dari sel surya menjadi gelombang mikro, yang kemudian ditransmisikan keluar dari bagian bawah ubin dengan susunan antena tambalan yang sangat tipis dan fleksibel.

Desain ini menghasilkan penghematan berat yang signifikan, karena menghilangkan kebutuhan kabel besar untuk mengangkut listrik yang dihasilkan ke pemancar pusat. Ubin ini kemudian akan disusun menjadi potongan-potongan dan diintegrasikan ke dalam struktur pelipatan baru yang akan dipadatkan saat diluncurkan dan kemudian dibentangkan sekali di ruang angkasa.

Hasilnya adalah pesawat ruang angkasa mandiri yang mampu menyebarkan dirinya sendiri, menghasilkan tenaga, dan mengirimkannya kembali ke Earth, tetapi visinya melibatkan penggabungan banyak dari ini untuk membuat susunan yang mampu menghasilkan jumlah energi yang sebanding dengan sistem berbasis lahan. Pengaturan itu memudahkan untuk menyesuaikan ukuran dan konfigurasi array, dan juga berarti bahwa kerusakan pada masing-masing modul tidak akan membuat seluruh sistem tidak berfungsi.

Eksperimen yang diluncurkan minggu ini dirancang untuk menguji beberapa teknologi utama yang mendasari di balik arsitektur ini. Salah satu yang disebut DOLCE (Deployable on-Orbit ultraLight Composite Experiment) akan menguji mekanisme pembukaan dengan menerapkan enam-kali-enam-foot bingkai dari tabung kecil seukuran tempat sampah.

Lain yang disebut MAPLE (Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment) akan menguji serangkaian pemancar gelombang mikro ultralight yang dirancang untuk memancarkan daya dari jarak jauh di ruang angkasa. Eksperimen terakhir yang disebut ALBA akan menempatkan 32 jenis sel fotovoltaik yang berbeda melalui langkah mereka selama beberapa bulan untuk melihat mana yang beroperasi paling efektif di lingkungan ruang angkasa yang menghukum.

Dengan asumsi semua tes berjalan sesuai rencana, para peneliti akan memvalidasi beberapa teknologi kunci yang diperlukan untuk mewujudkan visi mereka. Namun mengingat harga tenaga surya yang semakin turun Earth dan meningkatnya prevalensi teknologi penyimpanan energi yang dirancang untuk menangani intermittency tenaga surya, ada tanda tanya atas ekonomi dan kepraktisan ide tersebut.

Teknologi cNamun, akan memainkan peran penting dalam jangka panjang, John Timmer menulis Technica. Kebanyakan perkiraanKami menyarankan agar kita dapat mengalihkan sekitar 70 persen jaringan kita ke energi terbarukan dengan cukup mudah, tetapi kurangnya keandalan karena perubahan musim atau peristiwa cuaca yang jarang terjadi membuat peningkatan menjadi lebih tinggi bisa jadi sulit.

Sumber energi terbarukan yang tersedia 24 jam sehari, 7 hari dalam seminggu dapat membantu menutup kesenjangan ketika kondisi di Bumi menyebabkan penurunan generasi. Kita mungkin masih membutuhkan beberapa dekade lagi untuk membutuhkannya, tetapi mengingat betapa rumitnya tenaga surya berbasis ruang angkasa, mulai bekerja pada teknologi sekarang tampaknya merupakan taruhan yang cerdas.

Gambar Kredit: Caltech

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• Sumber: https://singularityhub.com/2023/01/06/hardware-to-test-space-based-solar-power-was-just-launched-into-orbit/