Комерційні космічні польоти стрімко розвиваються і, за всіма ознаками, найближчим часом вийдуть на етап масового зростання. Це створює потребу у дедалі більшій кількості сонячних панелей. Щоб задовольнити цей попит, компанія Dcubed розробляє систему ARAQYS, призначену для прямого виробництва масивів сонячних панелей на орбіті.
Попри існування кількох ядерних енергетичних систем у військових і наукових супутниках, саме сонячні панелі залишаються основним джерелом живлення для більшості апаратів на навколоземній орбіті. При постійному доступі до інтенсивного сонячного випромінювання, позбавленого впливу атмосфери, хмарності та регулярної зміни дня і ночі, використання Сонця є оптимальним рішенням.
Втім, існує суттєва проблема. Сонячні панелі разом з опорною конструкцією мають значну масу, а для запуску їх доводиться складати. Це зумовлює два критичні недоліки. По-перше, для розгортання панелей на орбіті потрібен спеціальний механізм, який збільшує масу та обсяг корисного навантаження. По-друге, цей механізм повинен витримувати прискорення, вібрації та акустичні навантаження під час запуску ракети.
Усе це підвищує вартість місії і зменшує доступну масу та обсяг корисного навантаження.
Dcubed прагне уникнути цих обмежень завдяки системі ARAQYS, яка не розгортає сонячні панелі, а виробляє їх безпосередньо в космосі. За заявою компанії, це дає змогу істотно знизити вартість одного кіловата потужності.
Основою системи є дуже компактне та гнучке ультратонке м’яке сонячне полотно, що виконує роль колектора. Після виходу супутника на орбіту це полотно розгортається, а вбудована система 3D-друку створює на його зворотному боці жорстку опорну структуру. Під час друку ультрафіолетове випромінення космічного простору швидко полімеризує смолу, роблячи її твердою. Це забезпечує значне зниження собівартості, яке, за оцінками представника компанії, може бути на порядки меншим, ніж у традиційних рішень.
Поточний план передбачає запуск серії демонстраційних місій. Перша з них має створити на орбіті 60-сантиметрову (2-футову) консоль вже цього року. Далі планується більш складна одно метрова (3-футова) версія, а у 2027 році – демонстраційна система потужністю 2 кВт. Після цього очікується вихід комерційної продукції.
Після дозрівання технології її можна буде застосовувати у широкому спектрі супутникових систем, включно з масивами для передачі енергії, космічними буксирами та орбітальними обчислювальними групами.
За словами генерального директора Dcubed Томаса Сінна, компанія повністю налаштована очолити новий етап розвитку космічних енергосистем:
“Dcubed повністю зосереджена на відкритті нового рубежу – виробництві енергії безпосередньо на орбіті. Моя участь у дослідженні NASA NIAC із космічної сонячної енергетики понад 15 років тому заклала початок цьому шляху. Відтоді ми послідовно розробляємо технології, необхідні для перетворення енергетичних систем у космосі на практичне рішення. Завдяки ARAQYS ми поєднуємо роки інновацій у доступні масштабовані енергетичні системи, створені для задоволення потреб швидкозростаючої космічної економіки”.
