Солнечные панели начнут выпускать прямо в космосе и на Луне 0 117

Германская компания Dcubed готовит испытания своей технологии ARAQYS в полевых условиях – то есть в открытом космосе. Она предназначена для создания солнечных панелей, которые служат основным источником энергии практически всех коммерческих спутников. Вместо того чтобы монтировать и везти панели с Земли, их будут изготавливать уже непосредственно на орбите.

Эффективность солнечных панелей напрямую зависит от их площади, поэтому они всегда представляют собой массивные конструкции. Чтобы уместить такую в тесноте транспортного модуля ракеты-носителя, ее приходится делать складной. То есть вместе с полезной нагрузкой в виде самой панели нужно везти в космос еще и механизм раскладывания ее на орбите. Который, кстати, тоже недешев – он должен гарантировано выдержать перегрузки во время полета, иначе панель не раскроется.

Принцип ARAQYS основан на использовании гибкого ультратонкого фоточувствительного покрытия, которое вырабатывает энергию при облучении солнечным светом. Нужно лишь изготовить для него каркас, что можно сделать уже на орбите при помощи 3D-принтера. В нем используется специальная смола, которая приклеивается к материалу будущей солнечной панели и затвердевает под воздействием ультрафиолета.

Во время первого испытания в космосе напечатают пробный вариант каркаса длиной 60 см. Далее, в 2027 году, будет создана демонстрационная модель панели длиной 1 м и мощностью 2 кВт. Если все пройдет успешно, технология получит коммерческое применение. Также ее создатели рассуждают о том, что при помощи 3D-печати в космосе можно создавать и иные инженерные структуры — например, антенные решетки.

Исследователи из Италии и Германии также разработали солнечные панели, которые почти полностью состоят из материалов, доступных на Луне. Фотоэлементы представляют собой тонкие пленки из перовскита — светопоглощающего материала земного происхождения, размещенного внутри «лунного стекла» (оно изготовлено из минерала анортозита, широко распространённого на лунной поверхности). Такие батареи обеспечат будущие лунные базы возобновляемой энергией, сократив поставки с Земли на 99,4%.

Новые панели устойчивы к радиации благодаря двухмиллиметровым слоям «лунного стекла», защищающего перовскитные пленки, не мешая им улавливать солнечный свет. Панели преобразуют 10–23% солнечной энергии в электричество, что ниже, чем у традиционных панелей на основе галлия и индия (около 30%), но их преимущество — в лёгкости и дешевизне производства на Луне. Это решает проблему высокой стоимости доставки: один килограмм груза на Луну стоит около миллиона евро, а новые батареи почти не требуют земных материалов.

Технология позволит строить крупные лунные базы для 200 и более человек, значительно снизив затраты на энергообеспечение. Учёные отмечают, что их разработка — часть глобальных усилий по созданию систем, использующих лунные ресурсы для производства энергии, воды и кислорода.