Космическое оборудование для солнечной энергетики только что выведено на орбиту для испытаний

Солнечная энергия из космоса может обеспечить круглосуточный доступ к возобновляемым источникам энергии, обойдя одно из самых больших ограничений технологии. Теперь эта идея получит свое первое настоящее испытание после того, как ракета Falcon 9 успешно запустила экспериментальное оборудование, предназначенное для оценки его осуществимость.

Идея размещения гигантских солнечных батарей на орбите вокруг Eискусство и обратное излучение силы существует уже несколько десятилетий. возможность привлекательна, потому что в космосе вы больше не зависите от погоды или планетарных циклов дня и ночи, а уровень солнечной радиации выше, поскольку солнечному свету не нужно было проходить через атмосферу.

Однако до сих пор, космическая солнечная энергия остался в сфере научной фантастики из-за домен техническая сложность и неумолимая экономика космических технологий. Но благодаря пожертвованию в размере 100 миллионов долларов в 2013 году междисциплинарная команда Калифорнийского технологического института спокойно работает над it за последнее десятилетие, разрабатывая различные технологии, необходимые для того, чтобы сделать это реальностью. И в прошлый вторник, прототипы некоторых ключевых подсистем, необходимых для полномасштабной космической солнечной электростанции, были доставлены на орбиту компанией SpaceX для испытаний.

В течение следующих нескольких месяцев команда будетИнд Проект космической солнечной энергии Калифорнийского технологического института будут тестировать системы, которые позволят их гибким солнечным панелям разворачиваться в космосе и домен технология, предназначенная для передачи энергии обратно в Eарт. Они также оценят, насколько хорошо различные виды технологий солнечных панелей выдерживают суровые условия. of пространстве.

«Что бы ни случилось, этот прототип — большой шаг вперед», — сказал Али Хаджимири, один из трех профессоров Калифорнийского технологического института, возглавлявших проект. говорится в заявлении. «Это работаеткс здесь, на Земле, и прошел строгие этапы, необходимые для всего, что запускается в космос. Есть еще много рисков, но прохождение всего процесса преподало нам ценные уроки».

Строительство солнечных батарей в космосе — дело гораздо более сложное, чем на Земле. Самая большая проблема заключается в том, чтобы доставить их туда в первую очередь, что ограничено невероятной стоимостью запуска материала на орбиту. В результате команде пришлось сосредоточиться на максимально возможном снижении веса своих солнечных панелей, не жертвуя их генерирующая мощность.

Их решение сочетает в себе ультратонкие гибкие солнечные панели, оригинальную конструкцию, объединяющую производство и передачу электроэнергии, и новую модульную архитектуру, которая позволяет комбинировать множество небольших автономных панелей для создания больших массивов.

Базовая единица их конструкции представляет собой прямоугольную плитку шириной в несколько дюймов, поверхность которой покрыта зеркальными солнечными концентраторами, которые направляют солнечный свет на полосу фотогальванических элементов, где он преобразуется в электричество. Под поверхностью находится интегральная схема, которая преобразует энергию солнечных батарей в микроволны, которые затем передаются снизу плитки с помощью массива ультратонких и гибких патч-антенн.

Эта конструкция обеспечивает значительную экономию веса, поскольку устраняет необходимость в громоздкой проводке для передачи вырабатываемой электроэнергии к центральному передатчику. Затем эти плитки будут собраны в полоски и объединены в новую складную конструкцию, которая будет компактной при запуске, а затем раскроется в космосе.

Результатом станет автономный космический корабль, способный разворачиваться, генерировать энергию и передавать ее обратно в космос. Eземля, но видение предполагает объединение многих из них для создания массивов, способных производить количество энергии, сравнимое с наземной системой. Такая настройка упрощает настройку размера и конфигурации массивов, а также означает, что повреждение отдельных модулей не выведет из строя всю систему.

Эксперименты, запущенные на этой неделе, предназначены для тестирования нескольких ключевых технологий, лежащих в основе этой архитектуры. Один из них под названием DOLCE (Deployable on Orbit UltraLight Composite Experiment) проверит механизм развертывания путем развертывания шестигранной ракеты размером шесть на шесть футов.ooт рама из небольшой канистры размером с мусорное ведро.

Другой проект под названием MAPLE (Микроволновая решетка для низкоорбитального эксперимента по передаче энергии) будет тестировать решетку сверхлегких микроволновых передатчиков, предназначенных для передачи энергии на расстояние в космосе. В заключительном эксперименте под названием ALBA в течение нескольких месяцев будут протестированы 32 различных типа фотоэлектрических элементов, чтобы выяснить, какой из них работает наиболее эффективно в суровых условиях космоса.

Предполагая, что все тесты пройдут по плану, исследователи подтвердят некоторые из ключевых технологий, необходимых для воплощения их видения в реальность. Но, учитывая падение цен на солнечную энергию на EВ связи с растущим распространением технологий накопления энергии, предназначенных для борьбы с перебоями солнечной энергии, возникают вопросы по поводу экономики и практичности этой идеи.

Технология cОднако в долгосрочной перспективе это может сыграть важную роль, Джон Тиммер пишет в Ars Technica. Большинство оценокПредполагается, что мы сможем довольно легко переключить около 70 процентов нашей сети на возобновляемые источники энергии, но отсутствие надежности из-за сезонных изменений или редких погодных явлений означает, что переход на более высокий уровень может быть затруднен.

Источник возобновляемой энергии, доступный 24 часа в сутки, 7 дней в неделю может помочь заполнить пробел, когда условия на Земле приводят к падению генерации. Вероятно, нам еще нужны десятилетия, но, учитывая сложность космической солнечной энергетики, начать работать над этой технологией сейчас кажется разумным решением.

Изображение Фото: Калифорнийский технологический институт

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• Источник: https://singularityhub.com/2023/01/06/hardware-to-test-space-based-solar-power-was-just-launched-into-orbit/