فناوری جدید آرایه خورشیدی می تواند اکتشافات فضایی را متحول کند

این پنل‌های پیشرفته قرار است به چهار پنل دیگر IROSA که قبلاً در ایستگاه فضایی بین‌المللی نصب شده‌اند بپیوندند تا جایگزین پنل‌های خورشیدی سفت و سخت قدیمی شوند که انرژی ایستگاه مداری را تأمین می‌کنند.

توسعه پانل‌های خورشیدی Roll Out Solar Array (ROSA) در سال 2009 آغاز شد تا جایگزین آرایه‌های خورشیدی سفت و سخت سنتی با طراحی فشرده‌تری شود که مقرون به صرفه‌تر است و می‌توان آن‌ها را در انواع فضاپیماها از جمله فضاپیماهایی که در مدار پایین زمین استفاده می‌شوند و سایر فضاپیماها استفاده کرد.

ماموریت ها می توانند شامل سفرهای بین سیاره ای باشند.

انرژی خورشیدی در فضا

خورشید بزرگترین منبع انرژی در فضا است که در هر ثانیه بیش از آنچه بشر در 70 سال گذشته مصرف کرده است، انرژی تولید می کند. بیشتر فضاپیماها از پنل های خورشیدی برای مهار این انرژی استفاده می کنند، اما آرایه های خورشیدی سنتی اغلب گران، سنگین و پیچیده هستند.

فناوری جدید ROSA انقلابی در اکتشافات فضایی ایجاد کرده است. آرایه های ROSA جمع و جور هستند و مانند یک فرش برای پرتاب گرد می شوند و حمل و نقل آنها را بسیار آسان تر از آرایه های خورشیدی بزرگ و حجیم سنتی می کند. پانل های ROSA با وجود اندازه جمع و جور خود بسیار کارآمد هستند و می توانند بیش از 30 کیلووات در هر پانل تولید کنند.

آرایه های ROSA از یک سیستم استقرار منحصر به فرد استفاده می کنند که ساده و قابل اعتماد است. برخلاف آرایه‌های خورشیدی سنتی که از موتورها و سیستم‌های الکتریکی پیچیده استفاده می‌کنند، آرایه‌های ROSA از انرژی کرنش در بوم‌های کامپوزیتی برای خود استقرار استفاده می‌کنند.

انرژی کرنش مشابه انرژی ذخیره شده در فنر است و برای استقرار پانل ها در موقعیت مورد استفاده قرار می گیرد، تعداد قطعات متحرک کاهش می یابد و ROSA قابل اطمینان تر و احتمال خرابی آن کمتر می شود.

پانل‌های ROSA به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در برابر محیط خشن فضایی، از جمله دماهای شدید، تشعشعات و ضربه‌های ریز شهاب‌سنگ مقاومت کنند. آرایه ها نیز برای تعمیر یا تعویض آسان ماژولار هستند.

تاسیسات فضایی

در سال 2021، فضانوردان ناسا دو پنل جدید IROSA را در ایستگاه فضایی بین‌المللی نصب کردند، برای نصب آرایه های جدید، آنها در مقابل پنل های خورشیدی قدیمی قرار می گیرند. IROSA می تواند در ابتدای عمر خود بیش از 28 کیلووات (کیلووات) برق تولید کند.

اندازه هر IROSA تقریباً نصف آرایه‌های قدیمی است و به بخش‌های بدون سایه آرایه‌های اصلی اجازه می‌دهد تا قدرت ترکیبی حدود ۹۵ کیلووات تولید کنند.

از آن زمان، دو IROSA دیگر اضافه شد، و با دو IROSA دیگر که به تازگی تحویل داده شدند، پس از نصب هر شش IROSA، تولید برق ایستگاه ممکن است به مجموع بیش از 250 کیلو وات افزایش یابد که نشان دهنده افزایش 30 درصدی است، بیش از توانایی قبلی انرژی خورشیدی این به اندازه کافی ISS را تا زمانی که در سال 2030 از رده خارج شود، تامین می کند.

ROSA در ابتدا توسط Deployable Space Systems (DSS) با پشتیبانی از اداره فناوری فضایی ناسا (STMD) توسعه یافت. از سال 2009، STMD بخش‌هایی از سفر DSS، از مفهوم‌سازی ROSA تا توسعه آن، که به نمایش‌های موفق فناوری، استفاده از مأموریت عملیاتی، و سایر برنامه‌های کاربردی بالقوه پیشرفته ختم شد، تامین مالی کرده است.

DSS در سال 2021 توسط Redwire Space خریداری شد و به استفاده از ROSA ها در ناسا و ماموریت های تجاری ادامه داد.

علاوه بر استفاده از آنها در ایستگاه فضایی بین‌المللی، پنل‌های ROSA در ماموریت آزمایش تغییر جهت سیارک دوگانه (DART) نیز استفاده می‌شوند. آرایه های ROSA این پتانسیل را دارند که اکتشافات فضایی را با مقرون به صرفه تر، کارآمدتر و قابل اعتماد تر کردن آن متحول کنند. با توسعه آرایه های ROSA، آنها حتی قدرتمندتر و همه کاره تر خواهند شد.

آرایه های ROSA می توانند در آینده انرژی همه چیز را از ماهواره های کوچک گرفته تا ایستگاه های فضایی بزرگ تامین کنند. آن‌ها حتی می‌توانستند مأموریت‌هایی به ماه، مریخ و فراتر از آن انجام دهند.

شاید نزدیک‌تر و در کنار خانه ها، طراحی فشرده رول‌آوت ممکن است کاربردهای متنوعی برای سیستم‌های برق اضطراری موقت یا تامین برق خارج از شبکه در مکان‌های دور و غیرقابل دسترس پیدا کند.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.