ความคืบหน้าของการสาธิตพลังงานแสงอาทิตย์บนพื้นที่บีม

โครงการพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศ (SSPP) ที่ Caltech กำลังทำงาน เพื่อปรับใช้กลุ่มดาวของยานอวกาศแบบแยกส่วนที่เก็บแสงอาทิตย์ แปลงเป็นไฟฟ้า จากนั้นส่งไฟฟ้าแบบไร้สายไปที่ใดก็ตามที่จำเป็น ซึ่งรวมถึงสถานที่ซึ่งปัจจุบันไม่มีแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้

ตลอดระยะเวลาสองปี พวกเขาได้สร้างและสาธิตกระเบื้องต้นแบบสองชิ้น นี่คือองค์ประกอบโมดูลาร์หลักที่จับแสงแดดและส่งพลังงาน ผ่านกระบวนการดังกล่าว พวกเขาได้เรียนรู้หลายสิ่งหลายอย่างเกี่ยวกับวิธีการออกแบบระบบที่ผสานรวมและน้ำหนักเบาเป็นพิเศษในประเภทนี้ กระเบื้องต้นแบบพลังงานแสงอาทิตย์บนพื้นที่ที่สองนั้นเบากว่าครั้งแรก 33 เปอร์เซ็นต์

ไทล์โมดูลาร์จะถูกปรับขนาดเป็นอาร์เรย์ที่ใหญ่ขึ้น ติดตั้งอยู่บนโครงสร้างที่ยืดหยุ่นมากซึ่งสามารถพับเก็บให้พอดีกับยานปล่อยตัวได้ เมื่อปรับใช้แล้ว โครงสร้างจะขยายออก และไทล์จะทำงานพร้อมกันและประสานกันเพื่อสร้างพลังงาน แปลง และถ่ายโอนไปยังที่ที่คุณต้องการอย่างแท้จริง และไม่มีที่ไหนเลย

Caltech กำลังทำงานเกี่ยวกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสามหรือสี่ครั้งซึ่งเมื่อรวมกันแล้วจะเปลี่ยนวิธีพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ

ด้านบน – แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กจำนวนมากที่เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Space Solar Power ซึ่งรวมแผงเซลล์แสงอาทิตย์ วงจรถ่ายโอนพลังงาน และพวงมาลัยบีม
เครดิต: Caltech

ด้วยการใช้เทคนิคการพับแบบใหม่ที่ได้รับแรงบันดาลใจจาก origami พวกเขาสามารถลดขนาดของยานอวกาศขนาดยักษ์ลงได้อย่างมาก บรรจุภัณฑ์แน่นมากจนปราศจากช่องว่าง

การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศต้องอาศัยความก้าวหน้าในสามด้านหลัก:
* กลุ่มวิจัยของ Atwater กำลังออกแบบโฟโตโวลตาอิกที่มีประสิทธิภาพสูงเป็นพิเศษ (วัสดุที่แปลงแสงเป็นไฟฟ้า) ที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับสภาพพื้นที่และเข้ากันได้กับระบบแปลงพลังงานแบบแยกส่วนและระบบส่งกำลังแบบบูรณาการ

* ทีมวิจัยของ Hajimiri กำลังพัฒนาเทคโนโลยีต้นทุนต่ำและน้ำหนักเบาซึ่งจำเป็นในการแปลงพลังงานกระแสตรงเป็นพลังงานความถี่วิทยุ (เช่น ใช้ในการส่งสัญญาณโทรศัพท์มือถือ) และส่งไปยังโลกในรูปแบบไมโครเวฟ กระบวนการนี้ปลอดภัย Hajimiri อธิบาย รังสีที่ไม่ทำให้เกิดไอออนที่พื้นผิวมีอันตรายน้อยกว่าการยืนอยู่กลางแดด นอกจากนี้ ระบบสามารถปิดได้อย่างรวดเร็วในกรณีที่เกิดความเสียหายหรือทำงานผิดพลาด

* กลุ่มของ BPellegrino กำลังคิดค้นโครงสร้างพื้นที่พับได้ บางเฉียบ และเบามาก เพื่อรองรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ตลอดจนส่วนประกอบที่จำเป็นในการแปลง ส่ง และขับเคลื่อนพลังงานความถี่วิทยุไปยังที่ที่ต้องการ
หน่วยพื้นฐานของระบบที่นักวิจัยมองเห็นคือกระเบื้องขนาด 4 นิ้ว x 4 นิ้ว ซึ่งมีน้ำหนักน้อยกว่าหนึ่งในสิบของออนซ์ กระเบื้องหลายแสนชิ้นจะรวมกันเป็นระบบของดาวเทียมที่เหมือนพรมบินได้ ซึ่งเมื่อคลี่ออกแล้วจะสร้างพื้นผิวที่รวบรวมแสงแดดซึ่งมีขนาด 3.5 ตารางไมล์

งานเกี่ยวกับ SSPP ได้รับการสนับสนุนโดยเงินทุนมากกว่า 100 ล้านดอลลาร์จากโดนัลด์ เบรน ประธานบริษัทเออร์ไวน์ และสมาชิกตลอดชีวิตของชุมชนคาลเทค และบริจิตต์ เบรน ภรรยาของเขา ผู้ดูแลผลประโยชน์ของคาลเทค Northrup Grumman Corporation จัดหาเงินทุนสำหรับการศึกษาความเป็นไปได้เบื้องต้น