Инженеры создают солнечные панели, которые складываются как оригами
Одна из основных задач, которая каждый раз стоит перед конструкторами космических летательных аппаратов заключается в том, чтобы конструкция корабля была как можно компактнее и легче. Порой инженеры вместе с учеными борются за каждый дюйм лишних габаритов и за каждый грамм сверх нормы.
Прекрасно представляя себе задачу минимизации летательных аппаратов, команда исследователей из Университета Бригама Янга в США, вдохновившись оригами из бумаги – древнейшим китайским искусством, начала разработку складывающихся солнечных батарей. Их идея заключается в том, чтобы при отправке на орбиту солнечные панели должны занимать минимум места, тем самым не нарушая аэродинамические характеристики корабля. А уже по прилете на орбиту, они разворачиваются, увеличиваясь по площади более чем в 10 раз.
Исследователи собираются создать новые солнечные элементы толщиной всего в 1 см, чтобы иметь возможность складывать их в виде небольшой мембраны, диаметром всего лишь 2,7 м. В развернутом виде панель должна будет иметь диаметр не меньше 25 м.
Материал панелей в местах сгиба позволит сворачивать их без использования каких-либо движущих частей и механизмов. То есть весь массив будет складываться подобно листу бумаги – как в настоящем оригами.
Амбициозный план ученых предполагает также значительно большую энергетическую эффективность системы. При том, что в настоящее время действующая солнечная панель Международной космической станции имеет мощность 84 кВт, ученые замахнулись на цифру в 250 кВт.
Основная проблема, которая сейчас стоит перед новаторами заключается в нахождении идеально гибкого и прочного материала, который можно было бы использовать в местах сгиба новых солнечных панелей. Он должен быть максимально гибким, чтобы сгибаться до 180° и в тоже время максимально прочным, чтобы удерживать элементы панели и электрические провода, подводимые к ним. Пока что они остановились на новом материале Garolite, в основе которого композитное стекловолокно. Но это не окончательный выбор.
Кроме разработки самих солнечных панелей, исследователи работают над созданием системы позиционирования (наведения) солнечных батарей, которая позволит еще немного увеличить их энергетическую эффективность.