ヨガマットのように巻き取れる衛星用ソーラーパネルが、軌道に向かうロケットに貴重な貨物スペースを解放する可能性があります。中国の光伏企業である燕禾科技は、ペロブスカイト材料に基づく巻き取り式ソーラーウィングのプロトタイプを完成させ、現在軌道テストの準備を進めています。この「星雲」と呼ばれるプロトタイプは、衛星が電力を宇宙に持ち込む方法を変えました。発射時に、このパネルは保温瓶の直径に相当するコンパクトな筒状に圧縮され、その後衛星の側面に柔軟に取り付けられ、ロケット内部の貴重なスペースを節約します。
従来の衛星ソーラーウィングは剛性のある折りたたみパネルを使用しており、これが重量を増加させ、ロケットの利用可能なストレージスペースを占有します。宇宙産業が徐々にミニ衛星、キューブ衛星、小型低地球軌道コンステレーションの大規模生産に移行する中で、この設計はますます深刻なボトルネックとなっています。「星雲」は、超弾性メモリー複合材料を使用してこのボトルネックを解決します。この材料は剛性のあるセクションに折りたたむのではなく、コンパクトな円柱に巻かれます。軌道に入ると、このパネルの受動駆動メカニズムが単一のスムーズな動作で展開され、従来のウィングが必要とする複雑な多段階展開プロセスを回避します。
「星雲」衛星ソーラーウィングの設計は有効荷重能力を大幅に向上させる
燕禾科技は、この巻き取り式デザインの重量が従来の折りたたみ式ソーラーウィングよりも25%から30%軽いと述べています。この重量削減は、衛星が他の場所で運ぶことができる有効荷重を直接向上させます。同社はまた、35:1のストレージ比を報告しており、展開されたパネルのスパンはその収納体積の35倍であることを意味します。この圧縮比は、複数の衛星を一度の発射で積み重ねる任務にとって特に重要です。なぜなら、ロケットの立方インチあたりの体積には価格タグが付いているからです。単独の「星雲」ウィングは、ミニ衛星やキューブ衛星に独立して電力を供給でき、複数のウィングのアレイは通信コンステレーション、リモートセンシング衛星、深宇宙探査ペイロードなど、より大規模な任務をサポートできます。
燕禾科技の創業者兼CEOの馮凡は、ペロブスカイトソーラー技術が宇宙で広く使用されるにはまだ遠いと認めています。軌道用のペロブスカイトバッテリーの現在の予想寿命はわずか6ヶ月であり、この技術はまだ初期の検証段階にあります。馮は、同社がQualcommの量子人工知能アプローチを使用して材料の化学フォーミュラを洗練し、耐久性と性能をさらに向上させることを目指していると述べました。ペロブスカイトバッテリーは、低地球軌道の極端な温度変化や放射線に直面すると、従来のシリコンソーラーバッテリーよりも早く劣化することがよくあります。
現在のプロトタイプに加えて、燕禾科技は2030年までのより広範な「宇宙電力ステーション」計画を概説しています。同社は、低地球軌道、中高軌道を横断し、最終的には月面空間にまで及ぶ段階的な三層エネルギーネットワークを構想しています。馮は、中国の光伏製造基盤がこの野心を支える重要な優位性であり、同国のソーラー技術産業供給チェーンを世界で最も整備されたものの一つと表現しています。彼は、この技術を開発する民間企業が中国の国家宇宙計画と協力し、より広範な宇宙エネルギー産業の発展に伴って共に進歩する意向があると述べました。
項目 規格 重量 軽 25% 至 30% ストレージ比 35:1