Saules paneļus sāks ražot tieši kosmosā un uz Mēness 0 108

Vācu kompānija «Dcubed» gatavo savas ARAQYS tehnoloģijas izmēģinājumus lauka apstākļos — t.i., atklātā kosmosā. Tā ir paredzēta saules paneļu radīšanai, kas ir galvenais enerģijas avots praktiski visiem komerciālajiem satelītiem. Tā vietā, lai montētu un transportētu paneļus no Zemes, tos ražos tieši orbītā.

Saules paneļu efektivitāte ir tieši atkarīga no to laukuma, tāpēc tie vienmēr ir masīvas konstrukcijas. Lai šādu konstrukciju ievietotu nesējraķetes transporta modulī, to nākas veidot salokāmu. Tas nozīmē, ka kopā ar pašu paneli kā noderīga krava kosmosā jāpārvadā arī mehānisms tā izvēršanai orbītā. Šis mehānisms, starp citu, arī nav lēts — tam jāiztur pārslodzes lidojuma laikā, pretējā gadījumā panelis neatveras.

ARAQYS princips balstās uz elastīga, ultraplāna fotojutīga pārklājuma izmantošanu, kas ražo enerģiju, apstarojot ar saules gaismu. Jāizgatavo tikai tā karkass, ko jau var paveikt orbītā, izmantojot 3D printeri. Tajā izmanto īpašus sveķus, kas pielīp nākotnes paneļa materiālam un sacietē ultravioletā starojuma ietekmē.

Pirmajā kosmosa izmēģinājumā tiks izdrukāta testa karkasa versija 60 cm garumā. Tālāk, 2027. gadā, tiks izveidots demonstrācijas paneļa modelis 1 m garumā ar 2 kW jaudu. Ja viss noritēs veiksmīgi, tehnoloģiju varēs izmantot komerciāli. Tāpat tās izstrādātāji spriež, ka, izmantojot 3D drukāšanu kosmosā, var radīt arī citus inženiertehiskus risinājumus — piemēram, antenu režģus.

Itālijas un Vācijas pētnieki arī izstrādājuši saules paneļus, kas gandrīz pilnībā sastāv no uz Mēness pieejamiem materiāliem. Fotoelementi ir plānas plēves — Zemes izcelsmes gaismu absorbējošs materiāls, izvietots «mēness stiklā» (tas izgatavots no minerāla, kas plaši sastopams uz Mēness virsmas). Tādas baterijas nodrošinās nākotnes Mēness bāzes ar atjaunojamu enerģiju, samazinot piegādes no Zemes par 99,4 %.

Jaunie paneļi ir izturīgi pret radiāciju, pateicoties divus milimetrus biezam «mēness stikla» slānim, kas aizsargā plēves, neapgrūtinot to spēju uztvert saules gaismu. Paneļi pārvērš 10–23 % saules enerģijas elektrībā, kas ir zemāk nekā tradicionālajiem gallija un indija paneļiem (aptuveni 30 %), taču to priekšrocība ir ražošanas vieglums un zemais izmaksu līmenis uz Mēness. Tas atrisina augsto piegādes izmaksu problēmu: viens kilograms kravas uz Mēnesi maksā aptuveni vienu miljonu eiro, bet jaunajām baterijām praktiski nav nepieciešami Zemes materiāli.

Tehnoloģija ļaus būvēt lielas Mēness bāzes 200 un vairāk cilvēkiem, būtiski samazinot enerģijas nodrošināšanas izmaksas. Zinātnieki norāda, ka viņu izstrāde ir daļa no globālajiem centieniem radīt sistēmas, kas izmanto Mēness resursus enerģijas, ūdens un skābekļa ražošanai.