編者按:維吉尼亞大學(xué)電機(jī)工程MoolGupta教授及其團(tuán)隊(duì)是5名決賽選手之一,利用兩個(gè)直徑50m、約5~6層樓高的大型二氧化碳充氣氣球,并在氣球表面設(shè)備可撓式(flexible)太陽能板,增加光吸收量之余,也可以減少粉塵的累積。
現(xiàn)代人所生活的地方離不開電力與能源,在外太空亦然,于是美國國家航空暨太空總署(NASA)舉辦“BIG概念”挑戰(zhàn)賽,希望在人類抵達(dá)火星之前,可以在火星上利用太陽能發(fā)電,并至少可以擁有40KW的發(fā)電量,且可以運(yùn)用火箭運(yùn)送。
NASA期望該太陽能設(shè)備具有可快速部署與拆解功能,能在火星的任一地點(diǎn)設(shè)備,并克服日照角度、季節(jié)、不同著陸地點(diǎn)的光通量以及沙塵暴。也要考慮到如何防止光伏表面累積灰塵與裝載后的除塵的方式,NASA希望這些太陽能發(fā)想未來可為宇航員員供電。
目前仍有太陽能車在火星中,為可移動(dòng)的探測(cè)器,但其太陽能板由于累積過多灰塵,導(dǎo)致光電轉(zhuǎn)換效率降低,NASA認(rèn)為灰塵是維運(yùn)的挑戰(zhàn)之一。
維吉尼亞大學(xué)電機(jī)工程MoolGupta教授及其團(tuán)隊(duì)是5名決賽選手之一,利用兩個(gè)直徑50m、約5~6層樓高的大型二氧化碳充氣氣球,并在氣球表面設(shè)備可撓式(flexible)太陽能板,增加光吸收量之余,也可以減少粉塵的累積。
研究人員表示,除了要能設(shè)備太陽能板之外,也得注意裝載體積與重量,必須要想出一些重量輕,又可以卷起來方便攜帶的事物。而新一代的太陽能電池輕便又靈活,可像一張紙卷起來,并放在火箭內(nèi)。
由于火星距離太陽較遠(yuǎn),日照量是地球的一半,但火星大氣比較稀薄,大部分光線可直接射入太陽能電池板。研究人員表示,NASA需要40KW的電力,但該太陽能設(shè)備的發(fā)電量預(yù)估可高達(dá)145KW。
維吉尼亞大學(xué)CharlesL.Brown電機(jī)與電腦工程部門的NikolaosSidiropoulos教授指出,這是一項(xiàng)開箱即用的設(shè)計(jì),能最大限度地收集能量,灰塵不會(huì)積在設(shè)備上。
該項(xiàng)比賽在今年8月開始,維吉尼亞大學(xué)、威爾猛軍校、普林斯頓大學(xué)、美國德州農(nóng)工大學(xué)、科羅拉多大學(xué)波德分校一同角逐最終名額,各個(gè)團(tuán)隊(duì)將會(huì)把概念集結(jié)成15頁的檔案,并附上原始的工程和分析,最終計(jì)劃將會(huì)在明年3月選定。
其中威爾猛軍校設(shè)計(jì)一項(xiàng)充氣太陽能陣列,運(yùn)用火星中的二氧化碳填充管道,可設(shè)備8個(gè)大型矩形太陽能電池板。普林斯頓大學(xué)則是運(yùn)用摺紙靈感,巨型的單片陣列可摺疊并收納。
美國德州農(nóng)工大學(xué)的設(shè)計(jì)包括4支直徑18m的太陽能傘,并擁有可伸縮的傘柄。而科羅拉多大學(xué)波德分校提出可摺疊的太陽能光伏,利用可撓式的吊臂支撐四個(gè)圓形太陽能陣列。
NASA技術(shù)任務(wù)委員會(huì)中的電力和能源儲(chǔ)存技術(shù)專家LeeMason表示,這些提案讓我們對(duì)于太陽能部署與封裝有新的發(fā)想。
原標(biāo)題:維吉尼亞大學(xué)設(shè)計(jì)太陽能氣球