NASA's Solar Innovations:Enhancing Power for Deep Space and Earth

Efterhånden som rumagenturer skubber længere ind i det ydre solsystem, bliver det aftagende sollys en kritisk udfordring. Et standard 1 meter kvadratisk (3,2 fod) solpanel, der leverer omkring 400 W nær Jorden, skulle være omkring 2.000 gange større for at producere det samme output i Plutos fjerne kredsløb【NASA】.

For at løse dette har NASA indgået partnerskab med MSGI Technology Solutions, som for nylig introducerede solceller, der inkorporerer mikroskopiske kulstofsøjler - nanorør - i cellestrukturen.

Nanorørene tjener to nøglefunktioner:de fanger fotoner, der ellers ville reflektere fra en flad overflade, og de øger panelets effektive overfladeareal, så mere lys kan høstes og omdannes til elektricitet.

Støvophobning udgør også en betydelig effektivitetstrussel. Kun 0,1 ounce (2,8 g) støv pr. kvadratyard (0,9 m²) kan skære et panels output med op til 40 %. Som svar udviklede NASA-forskere og eksterne samarbejdspartnere en smudsafvisende, selvrensende belægning, der oprindeligt var designet til udenjordiske applikationer【NASA】.

Disse paneler har et tyndt, gennemsigtigt, elektrisk ledende lag. Indbyggede sensorer registrerer støvopbygning og udløser en elektrisk puls, der sender en kort elektromagnetisk bølge, som effektivt fjerner snavs uden bevægelige dele.

Et sådant rengøringssystem er uvurderligt, fordi det eliminerer det mekaniske slid på bevægelige komponenter og fjerner behovet for manuel vask – en arbejdskrævende og vandkrævende opgave, som ville være upraktisk på den støvede overflade af Mars eller andre fjerntliggende steder.

Ud over rummet oversættes disse fremskridt til hverdagen. Moderniserede solpaneler driver nu en bred vifte af forbrugsgoder – fra bærbart campingudstyr til radioer – og teknologien lover for storskalaapplikationer, hvilket potentielt kan føre til nye typer jordbaserede kraftværker.

Uden NASAs banebrydende forskning og samarbejde med private virksomheder ville solteknologi sandsynligvis forblive i sin vorden. Takket være disse bestræbelser vil soldrevne løsninger fortsætte med at udvikle sig, hvilket gavner både rumudforskning og jordbundne energibehov.