3D tlač solárnych panelov vo vesmíre radikálne zníži výrobné náklady

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Misia ARAQYS vytvorí solárne polia priamo na obežnej dráhe.

• Technológia zníži prepravný objem a náklady na vynesenie.

• Prvá demonštrácia výroby prebehne už začiatkom roka 2026.

Nemecká spoločnosť Dcubed v spolupráci s partnermi pripravuje revolúciu v spôsobe, akým získavame energiu vo vesmíre. Tradičný prístup k solárnym panelom naráža na fyzikálne limity nosných rakiet, pretože panely musia byť zbalené do obmedzeného priestoru pod aerodynamickým krytom.

Nový projekt s názvom ARAQYS tento problém obchádza tým, že finálnu štruktúru panelov vyrobí až priamo v kozme. Namiesto vynášania krehkých a zložitých skladacích mechanizmov sa do vesmíru dopraví len kompaktný materiál a výrobná jednotka.

Základom technológie je princíp 3D tlače v otvorenom kozmickom priestore, ktorý umožňuje vytvárať nosné štruktúry pre solárne fólie. Systém využíva špeciálne fotopolyméry, ktoré stvrdnú vplyvom ultrafialového žiarenia alebo chladu váku.

Po vynesení satelitu na orbitu sa začne proces vysúvania tenkej solárnej fólie, pričom 3D tlačiareň súčasne „tlačí“ pevnú opornú kostru. Tento postup eliminuje potrebu ťažkých pántov a pružín, ktoré sú náchylné na zlyhanie pri rozkladaní tradičných panelov.

Plánované sú viaceré demonštračné misie, ktoré majú overiť funkčnosť tejto technológie v reálnych podmienkach. Prvá misia, označená ako ARAQYS-D1, je naplánovaná už na prvý štvrťrok 2026 a jej cieľom je vytvoriť nosník s dĺžkou 60 centimetrov.

O niečo neskôr bude nasledovať misia ARAQYS-D2, ktorá sa pokúsi vytlačiť a rozvinúť solárne pole s dĺžkou jedného metra. Tieto testy sú kľúčové pre overenie stability materiálov a presnosti tlače v prostredí mikrogravitácie.

Vyvrcholením prvej fázy vývoja bude misia ARAQYS-D3, ktorá by mala odštartovať v roku 2027. Pôjde o plnohodnotnú demonštráciu schopností systému, pri ktorej sa na orbite vyrobí solárne pole s výkonom 2 kilowatty.

Takéto pole bude schopné napájať menšie satelity alebo slúžiť ako súčasť väčších energetických systémov. Úspech tejto misie by otvoril dvere pre komerčné nasadenie technológie v širokom meradle.

Jednou z najväčších výhod tohto prístupu je dramatická úspora miesta v nákladnom priestore rakety. Tradičné solárne panely sú objemné a vyžadujú zložité skladanie v štýle origami, čo zvyšuje riziko zaseknutia pri rozkladaní.

Technológia in-space manufacturing (ISM) umožňuje zbaliť obrovské solárne polia do malých krabíc, čím sa uvoľní miesto pre iný užitočný náklad. To v konečnom dôsledku znižuje cenu za kilogram vyneseného nákladu a zefektívňuje vesmírne misie.

Spoločnosť Dcubed nepracuje na tomto ambicióznom projekte sama, ale spolupracuje s partnermi ako Astro Digital a Maverick Space Systems. Vývoj prebieha v zariadeniach v Mníchove a v americkom Colorade, čo podčiarkuje medzinárodný charakter projektu.

Ak sa technológia osvedčí, v budúcnosti by sme mohli vidieť na obežnej dráhe obrovské solárne elektrárne s výkonmi v rádoch megawattov. Tieto gigantické štruktúry by sa na Zemi jednoducho nedali vyrobiť a vyniesť v jednom kuse.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Prechod na výrobu komponentov priamo vo vesmíre (In-Space Manufacturing) je nevyhnutným krokom pre budovanie veľkých orbitálnych staníc a solárnych elektrární, pretože odstraňuje obmedzenia veľkosti nákladného priestoru rakiet a znižuje riziko zlyhania pri rozkladaní mechanizmov.

^{Zdroj: newatlas.com foto: Dcubed}