Energía Fotovoltaica en el Espacio
En cualquier lanzamiento espacial, la masa y el volumen son todo, es el factor que mas influye, por tal motivo la Nasa desarrolla esta tecnología pensando en alimentar naves espacial usando la propulsión eléctrica de alta eficiencia en misiones al espacio profundo, incluyendo viaje a Marte y la luna, según especifica la Nasa en su sitio.
Más pequeña y ligera que los paneles solares tradicionales con bastidores metálicos, la matriz solar Roll-Out, o ROSA , esta construido en un material flexible que contiene células fotovoltaicas para convertir la luz en electricidad.
A cada lado de la banda, un brazo estrecho se extiende la longitud del ala para proporcionar el soporte necesario. mediante un compuesto de alta tensión. Estos brazos son como tubos hendidos hechos de un material compuesto rígido, enrollado longitudinalmente para el lanzamiento.
Para desplegarse la matriz, utiliza la energía almacenada en la estructura de los brazos que se va liberando a medida que se carga de energía con la exposición
Unos de los beneficios inmediato es que al ser 20% mas ligero y con un tamaño 4 veces menor, existen grandes ahorro en los lanzamientos o en el diseño de satélites, por ejemplo, ya que se puede agregar mas hardware para aumentar el ancho de banda en un satélite de comunicaciones y hacer que el GPS sea más accesible y confiable para todos, como ejemplo.
ROSA se adapta facilmente a diversos tamaños, incluyendo diseños de matrices muchos mas grandes que proporcione una importe fuente de energía para naves espaciales.
El potencial de aplicaciones de estos brazos, con la matriz solar enrrollable es enorme, desde Satelites y Naves Espaciales como ya dijimos, hasta el suministro de energía en lugares remotos.
La investigación que se esta realizando en el espacio con ROSA, tiene la finalidad, durante 7 dias de analizar su comportamiento midiendo la resistencia y durabilidad, y como se despliega en condiciones de microgravedad y bajo las temperaturas extremas del espacio. Otro factor clave es ver como esta nueva estructura responde a las maniobras de la nave espacial.
Los investigadores de la Nasa saben que esta estructura vibra al pasar de Sombra a Sol, por lo que necesitan identificar claramente que vibración produce el efecto generado por la presión térmica.
“Esta estructura es muy delgada, sólo unos pocos milímetros de espesor, y se calienta muy rápidamente, decenas de grados en unos pocos segundos,” dice Banik uno de los Ingeniero del proyecto. “Eso crea cargas en el ala que podrían hacer que se estremeciera. Eso crearía problemas, por ejemplo, si un satélite estaba tratando de tomar una foto al mismo tiempo.”
Jeremy Banik, ingeniero de investigación en el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea, explica “Necesitamos saber con precisión cuándo y cómo se hace vibrar a fin de no perder el control de la nave espacial. La única manera de probar con el dispositivo en el espacio“.
En conclusión “Queremos demostrar que podemos mover el ala trasera en forma predecible,” dice Banik. “pero será bueno saber que se puede hacer para futuras aplicaciones, potencialmente, para una nave espacial que sea muy fácil de manejar.”
Lo mas importante, es reconocer que esto es un experimento y no una demostración, y estamos tratando de aprender, por lo que se van a recoger datos utiles incluso si no se comporta de la manera que esperamos, dijo Banik.
Los investigadores con los datos que están obteniendo en el espacio estudiaran el funcionamiento de despliegue y retracción mirando y analizando los vídeos, mientras que los sensores embebidos en la matriz aportaran los datos sobre el rendimiento fotovoltaico, la temperatura y las aceleraciones.
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