Hvordan har NASA forbedret solenergi?

Der er ingen stikkontakter i rummet. Ingen tankstationer, enten. For rumforskere, der svæver i kulden, luftløse områder ud over vores atmosfære, magt (eller mangel på det) er et spørgsmål om liv og død. Takket være vores sol, imidlertid, solenergi er let tilgængelig.

Solteknologier genererer størstedelen af ​​den strøm, der bruges under rummissioner, holder livsstøtte og andre vitale rumfartøjssystemer i drift. Solenergi er så kritisk, at NASA bruger betydelig tid og penge på at lave solpaneler skal være mere effektive, let og overkommelig.

Du behøver ikke kigge langt for at se, hvor vigtig solenergi er for NASA. Bare blik mod himlen. Et af menneskehedens mest ambitiøse projekter, Den Internationale Rumstation (ISS) er dværget af størrelsen på sine otte 35 meter lange solfangervinger på 114 fod. Hver fløj indeholder omkring 33, 000 solceller, som omdanner cirka 14 procent af sollyset, der rammer dem, til brugbar energi [kilde:NASA]. Det lyder måske ikke særlig effektivt, men selv efter livsstøtte og andre vitale funktioner har den magt, de har brug for, der er stadig nok saft til at drive ækvivalent med snesevis af hjem på Jorden [kilde:NASA].

Men ISS har årtier gammel teknologi. Takket være NASAs forsknings- og udviklingsteam, nutidige solcelle design er betydeligt bedre end dem ombord på ISS. Faktisk, NASA har en hel division, kaldet Advanced Energy:Photovoltaics, som er dedikeret til at håndtere solenergi og relaterede udfordringer. Denne afdeling samarbejder aktivt med private virksomheder og deler videnskabelig viden i håb om at accelerere den teknologiske udvikling.

Denne videndelingsstrategi virker. I 1989, NASA har indgået et partnerskab med Iowa Thin Film Technologies, Inc. (nu PowerFilm, Inc.). PowerFilm udviklede en måde at inkorporere papirtynde solceller på fleksible ark, der kan rulles op til opbevaring. Filmen er utrolig effektiv, også, konvertere 90 procent af lyset, der rammer overfladen til energi [kilde:NASA].

Med andre ord, disse ligner ikke forældede solceller fra 1970'erne. Dagens solceller og tilhørende produkter bliver hele tiden bedre. Fortsæt med at læse for at se, hvordan NASAs investeringer forbedrer solenergi til rummissioner - og for os, der sidder fast på moderplaneten, også.

Her kommer solen

Fortsatte forbedringer af solenergi er afgørende for fremtidige rumrejser. Da missioner blæser længere og længere ind i dybt rum, sollyset aftager. Et 1 meter kvadrat (3,2 fod) solpanel, der producerer omkring 400 watt nær Jorden, skulle være 2, 000 gange større for at generere den samme mængde strøm i Plutos kvarter [kilde:NASA].

Heldigvis, der er andre lovende produkter under udvikling. En anden NASA -partner, MSGI Technology Solutions, for nylig afsløret solceller, der indeholder små kulstofsøjler, kaldet nanorør, ind i solcelledesignet.

Nanorørene hjælper med at reducere reflekteret lys, ved hjælp af søjlerne til at fange fotoner, der ville hoppe ud af en traditionel fladskærm. Også, nanorørene øger panelets overfladeareal, giver produktet mere plads til at fange lys og producere mere energi.

Det er ikke alt. Solpanelproducenter står også over for problemer forbundet med støv og snavs. En lille støvdeponering på 0,1 ounce (2,8 gram) støv pr. Kvadratmeter (0,9 meter) kan reducere solcellepanelets effektivitet med hele 40 procent. Derfor har NASA-medarbejdere, der arbejder med forskere, der ikke er NASA, udviklet en smudsafvisende belægning til panelerne, som først blev udviklet til brug i rummiljøer [kilde:NASA].

De såkaldte selvrensende paneler har en tynd, gennemsigtigt og elektrisk ledende lag. Når indlejrede sensorer registrerer akkumuleret støv, en kaskad elektrisk ladning sendes gennem belægningen, skubber faktisk snavs af med elektromagnetiske bølger.

Denne form for rengøringsteknologi er kritisk af to grunde. En, det er ikke baseret på mekanisk, bevægelige dele, som ville være tilbøjelige til sammenbrud. Og to, det kræver ikke håndvask, en omhyggelig opgave, der ville fortære alt for meget tid og rent vand, især hvis panelerne blev installeret i en fjernbetjening, støvet beliggenhed - sig, for eksempel, på overfladen af ​​Mars.

Alle disse fremskridt inden for solenergi er relevante her på Jorden, også. Et væld af forbrugerprodukter, fra legetøj og campingudstyr til radioer, brug nu moderniserede solpaneler. Solfremskridt kan også anvendes i større skala og kan endda hjælpe os med at energisere en helt ny type kraftværk.

Som du kan se, uden NASA's involvering, solenergiteknologi ville sandsynligvis stadig være en ny videnskab. Men takket være driftige NASA -forskere og private iværksættere, sol-drevne produkter vil fortsat forbedre, både i rummet og på Jorden.

Masser mere information

relaterede artikler

• Top 5 NASA -opfindelser
• 5 seje opfindelser fra 1980'erne
• Top 5 skøre regeringseksperimenter
• 5 Fremtidige opfindelser, alle har ventet på
• 10 Utilsigtede opfindelser, du ikke vil tro

Kilder

• Boeing Defense, Plads og sikkerhed. "Solenergi." Boeing.com. (8. marts kl. 2011) http://www.boeing.com/defense-space/space/spacestation/systems/solar_arrays.html
• Dudenhoefer, James E. og George, Patrick J. "Space Solar Power Satellite Technology Development at Glenn Research Center - An Overview." Juli 2000. (8. marts, 2011) http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2000/TM-2000-210210.pdf
• Iannotta, Becky. "Space Solar Power Crowd satser på Obama." Space.com. 25. februar kl. 2009. (8. marts, kl. 2011) http://www.space.com/3317-space-solar-power-crowd-bets-obama.html
• Knier, Gil. "Hvordan fungerer solceller?" Science.NASA.gov. 2002. (8. marts, 2011) http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2002/solarcells/
• NASA. "Papirtynd plastfilm opsuger solen for at skabe solenergi." STI.NASA.gov. 2006. (8. marts, 2011) http://www.sti.nasa.gov/tto/Spinoff2006/er_4.html
• NASA. "Magt til ISS!" Science.NASA.gov. 13. november kl. 2001. (8. marts, 2011) http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2001/ast13nov_1/
• NASA. "Solens kant." Science.NASA.gov. 2002. (8. marts, 2011) http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2002/08jan_sunshine/
• PennWell pressemeddelelse. "PV -celler med nanorørssøjler på metalsubstrater:Teknologiopdatering fra MSGI." PennEnergy.com. 3. marts 2011. (8. marts, 2011) http://www.pennenergy.com/index/power/display/9461599590/articles/Photovoltaics-World/industry-news/2011/3/pv-cells-with-nanotube-pillars-on-metal-substrates- msgi.html
• Shuttle Press Kit. "Photovoltaic Array Assembly (PVAA)." Shuttlepresskit.com. November, 9, 2000. (8. marts, kl. 2011) http://www.shuttlepresskit.com/STS-97/payload81.htm
• Solar Power Engineering. "Solpaneler, Rens dig selv ... Så de gør. "Solarpowerengineering.com. 27. august, 2010. (8. marts, kl. 2011) http://www.solarpowerengineering.com/2010/08/nasa-technology-translates-into-self-cleaning-solar-panels/