Vietnam.vn - Nền tảng quảng bá Việt Nam

การทดสอบพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศของสหรัฐฯ ประสบความสำเร็จ

VnExpressVnExpress17/01/2024


ดาวเทียมโคจรที่ทดสอบความเป็นไปได้ของเทคโนโลยีในการรวบรวมและส่งพลังงานแสงอาทิตย์มายังโลกประสบความสำเร็จในการปฏิบัติภารกิจที่ใช้เวลานานหนึ่งปี

การจำลองดาวเทียม Solar Space Power Demonstrator ในวงโคจรต่ำ ภาพ: Caltech

การจำลองดาวเทียม Solar Space Power Demonstrator ในวงโคจรต่ำ ภาพ: Caltech

ตามสรุปภารกิจที่ประกาศโดยสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) เมื่อวันที่ 16 มกราคม วิศวกรที่อยู่เบื้องหลังโครงการ Solar Space Power Demonstrator (SSPD-1) ได้ประเมินอุปกรณ์ทั้งสามที่ติดตั้งบนต้นแบบดาวเทียมขนาด 50 กิโลกรัมว่าทำงานได้สำเร็จ และเชื่อว่าโครงการนี้ "จะเปิดอนาคตให้กับพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ" ตามที่ Popular Science ระบุ

SSPD-1 ซึ่งเปิดตัวด้วยจรวด SpaceX Falcon 9 เมื่อต้นเดือนมกราคม 2566 จะทำการทดลองสามแบบ ขั้นแรก การทดลองแบบคอมโพสิตน้ำหนักเบาที่ปรับใช้ได้ในวงโคจร (DOLCE) จะทดสอบความทนทานและประสิทธิภาพของโครงสร้างเซลล์แสงอาทิตย์น้ำหนักเบาที่ได้รับแรงบันดาลใจจากการพับกระดาษโอริกามิ ขณะเดียวกัน การทดลองแบบ ALBA จะทดสอบการออกแบบเซลล์แสงอาทิตย์ 32 แบบ เพื่อค้นหาแบบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับอวกาศ ขณะเดียวกัน การทดลองแบบไมโครเวฟอาร์เรย์สำหรับการถ่ายโอนพลังงานวงโคจรต่ำ (MAPLE) จะทดสอบเครื่องส่งสัญญาณไมโครเวฟเพื่อส่งพลังงานแสงอาทิตย์ที่สะสมในวงโคจรกลับมายังโลก

ที่สำคัญที่สุด MAPLE ได้สาธิตให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าพลังงานแสงอาทิตย์สามารถรวบรวมได้โดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์และส่งผ่านมายังโลกผ่านลำแสงไมโครเวฟ ตลอดระยะเวลาแปดเดือน สมาชิกทีม SSPD-1 ได้เพิ่มความเครียดให้กับ MAPLE อย่างจงใจ ซึ่งส่งผลให้ความสามารถในการส่งพลังงานของ MAPLE ลดลง จากนั้นทีมได้จำลองปัญหาในห้องปฏิบัติการ และพบว่าสาเหตุมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างความร้อนและไฟฟ้าที่ซับซ้อน และการอ่อนตัวขององค์ประกอบแต่ละส่วนภายในคลัสเตอร์

ผลลัพธ์ดังกล่าวช่วยปรับปรุงการออกแบบส่วนประกอบต่างๆ ของ MAPLE เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในระยะยาวให้สูงสุด อาลี ฮาจิมิริ ผู้อำนวยการร่วมโครงการ Space Solar Power Project (SSPP) ของ Caltech และศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและการแพทย์ กล่าว

เซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ในดาวเทียมและเทคโนโลยีอวกาศอื่นๆ ในปัจจุบันมีต้นทุนการผลิตสูงกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบภาคพื้นดินถึง 10 เท่า Caltech อธิบายว่าสาเหตุหลักมาจากต้นทุนการเพิ่มชั้นฟิล์มผลึกป้องกันที่เรียกว่า tensile growth ให้กับชั้นนอก นักวิจัยใช้ ALMA ศึกษาพบว่า แม้ว่าเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์จะมีดีไซน์ที่ดูดีบนโลก แต่ประสิทธิภาพในอวกาศกลับด้อยกว่ามาก ในทางกลับกัน เซลล์แกลเลียมอาร์เซไนด์สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเป็นเวลานานโดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มชั้นฟิล์มเพิ่มเติม

สำหรับ DOLCE ทีมงานยอมรับว่าทุกอย่างไม่ได้เป็นไปตามแผน แม้ว่าในตอนแรกจะตั้งใจให้ใช้งานเป็นเวลาสามถึงสี่วัน แต่ DOLCE ก็พบปัญหาทางเทคนิคหลายประการ รวมถึงสายไฟและส่วนประกอบทางกลไกที่ชำรุด อย่างไรก็ตาม นักวิจัยได้พยายามแก้ไขปัญหาดังกล่าวโดยใช้กล้องดาวเทียมเพื่อจำลองการทำงานผิดปกติในห้องปฏิบัติการ

แม้ว่า SSPD-1 จะประสบความสำเร็จ ก็ยังต้องใช้เวลาหลายปีกว่าที่ดาวเทียมจะสามารถใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่า ก่อนหน้านี้มีการประมาณการว่าต้นทุนพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศอยู่ที่ 1-2 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ขณะที่ต้นทุนปัจจุบันในสหรัฐอเมริกาต่ำกว่า 0.17 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ต้นทุนของวัสดุจะต้องลดลงอย่างมาก แต่ยังคงต้องมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะทนต่อรังสีดวงอาทิตย์และกิจกรรมทางแม่เหล็กโลกในอวกาศ

ยังมีปัญหาอื่นๆ อีกมากมายที่ต้องได้รับการแก้ไขก่อนที่พลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศจะสามารถมีส่วนช่วยสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานที่ยั่งยืนสำหรับมนุษยชาติ ปริมาณพลังงานที่ส่งผ่านลำแสงไมโครเวฟของ SSPD-1 นั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับความต้องการใช้ในชีวิตประจำวัน และเซลล์แสงอาทิตย์ในอวกาศจะต้องมีความกว้างหลายพันเมตร นอกจากนี้ ยังมีปัญหาด้านความปลอดภัยที่สำคัญเมื่อส่งคลื่นไมโครเวฟและเลเซอร์กำลังสูงกลับมายังโลก ทีมงาน SSPP กำลังดำเนินการแก้ไขปัญหาเหล่านี้ทั้งหมดก่อนที่จะสามารถสร้างฟาร์มโซลาร์เซลล์ในวงโคจรได้

อันคัง (อ้างอิงจาก Popsci )



ลิงค์ที่มา

การแสดงความคิดเห็น (0)

No data
No data
PIECES of HUE - ชิ้นส่วนของสี
ฉากมหัศจรรย์บนเนินชา 'ชามคว่ำ' ในฟู้โถ
3 เกาะในภาคกลางเปรียบเสมือนมัลดีฟส์ ดึงดูดนักท่องเที่ยวในช่วงฤดูร้อน
ชมเมืองชายฝั่ง Quy Nhon ของ Gia Lai ที่เป็นประกายระยิบระยับในยามค่ำคืน
ภาพทุ่งนาขั้นบันไดในภูทอ ลาดเอียงเล็กน้อย สดใส สวยงาม เหมือนกระจกก่อนฤดูเพาะปลูก
โรงงาน Z121 พร้อมแล้วสำหรับงาน International Fireworks Final Night
นิตยสารท่องเที่ยวชื่อดังยกย่องถ้ำซอนดุงว่าเป็น “ถ้ำที่งดงามที่สุดในโลก”
ถ้ำลึกลับดึงดูดนักท่องเที่ยวชาวตะวันตก เปรียบเสมือน 'ถ้ำฟองญา' ในทัญฮว้า
ค้นพบความงดงามอันน่ารื่นรมย์ของอ่าว Vinh Hy
ชาที่มีราคาแพงที่สุดในฮานอย ซึ่งมีราคาสูงกว่า 10 ล้านดองต่อกิโลกรัม ได้รับการแปรรูปอย่างไร?

มรดก

รูป

ธุรกิจ

No videos available

ข่าว

ระบบการเมือง

ท้องถิ่น

ผลิตภัณฑ์