超軽量太陽電池パネル

こんばんは.cosmobloomの中村です.

宇宙機において,電力はシステムの生命線ですべての活動の源となるものですが,その獲得手段はもっぱら太陽光による発電(太陽電池)に依るものとなっています.もちろん太陽から離れた深宇宙では原子力発電に頼る場合もありますが,地球近傍での活動はやはり太陽電池の使用が主流です.

太陽電池は基本的には衛星の構造体に貼り付けられ必要な電力を賄いますが,電力が足りない場合は,大きな太陽電池パネル(Solar Array Panel: SAP)を使うことになります.SAPは通常,ロケット搭載時には折りたたまれた状態で収納され,打ち上げ後軌道上で展開されるような展開構造になります.より大きな電力を確保するためには,当然大きなSAPが必要になるのですが,容積や質量といった衛星のリソースは限られているため,収納時はなるべくコンパクトに,そして軽く作りたいといった要求が出てきます.最近は,衛星の小型化が進む中で大電力が求められているため,そういった要求はますます増えています.また,これまでにないレベルでSAPの出力質量比(発生電力/質量,W/kg)を向上させることができれば,新たな価値をもたらすミッションの創出に貢献できるかもしれません.

パネル展開型の従来のSAPでは,コンパクト化・軽量化に限界があるため,軽量なブームで展張される薄い膜や織物に薄膜太陽電池を搭載した,超軽量SAPが提案されています.超軽量SAPは,研究室でも軽量展開構造の実際のアプリケーションとして研究を進めてきており,cosmobloomとしても社会実装したいものの一つです.

我々はこの超軽量SAPの先に,宇宙太陽光発電システム(Space Solar Power Systems: SSPS)の実現を見据えています.SSPSの実現のためには,SAPだけでなく電力を送受信するアンテナの技術も鍵になってくるのですが,それらに関するcosmobloomの現在の取り組みに関しては,次週のブログでご紹介できればと思います.

CTO

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