p Os painéis solares tradicionais usados ​​para alimentar satélites podem ser volumosos, com painéis pesados ​​dobrados juntos usando dobradiças mecânicas. Um experimento que recentemente chegou à Estação Espacial Internacional testará um novo design de painel solar que se enrola para formar um cilindro compacto para lançamento com massa e volume significativamente menor, potencialmente oferecendo economias de custo substanciais, bem como um aumento na potência dos satélites. p Menor e mais leve do que os painéis solares tradicionais, o Roll-Out Solar Array, ou ROSA, consiste em uma asa central feita de um material flexível contendo células fotovoltaicas para converter luz em eletricidade. Em cada lado da asa há um braço estreito que se estende por todo o comprimento da asa para fornecer suporte, chamado de boom composto de alta tensão. As barras são como tubos divididos feitos de um material composto rígido, achatado e enrolado no sentido do comprimento para o lançamento. A matriz rola ou se abre sem um motor, usando energia armazenada da estrutura das barras que é liberada conforme cada barra faz a transição de uma forma de bobina para um braço de suporte reto.

p ROSA pode ser facilmente adaptado a diferentes tamanhos, incluindo matrizes muito grandes, para fornecer energia para uma variedade de espaçonaves futuras. Ele também tem o potencial de tornar os painéis solares mais compactos e mais leves para rádio e televisão por satélite, previsão do tempo, GPS e outros serviços usados ​​na Terra. Além disso, a tecnologia poderia ser adaptada para fornecer energia solar em locais remotos. A tecnologia das barreiras tem aplicações potenciais adicionais, como para comunicações e antenas de radar e outros instrumentos.

p A investigação ROSA analisa o quão bem este novo tipo de painéis solares se desdobra na microgravidade e nas temperaturas extremas do espaço. A investigação também mede a resistência e durabilidade do conjunto e como a estrutura responde às manobras da espaçonave.

p "Quando o array é conectado a um satélite, que a espaçonave precisará manobrar, que cria torque e faz com que a asa, ou cobertor, vibrar, "explica o investigador principal Jeremy Banik, engenheiro de pesquisa sênior do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea, Base da Força Aérea de Kirtland no Novo México. "Precisamos saber precisamente quando e como ele vibra para não perder o controle da espaçonave. A única maneira de testar isso é no espaço."

p A investigação monitorará a matriz implantada em pleno sol e sombra total e coletará dados sobre o quanto ela vibra ao passar da sombra para a luz. Esta vibração, conhecido como pressão térmica, pode apresentar desafios na operação de satélites com funções sensíveis, e os pesquisadores querem aprender como evitar esses desafios com ROSA.

p "Esta estrutura é muito fina, apenas alguns milímetros de espessura, e aquece muito rapidamente, dezenas de graus em poucos segundos, "Banik diz." Isso cria cargas na asa que podem fazer com que ela estremeça. Isso criaria problemas, por exemplo, se um satélite estava tentando tirar uma foto ao mesmo tempo. "

p A investigação medirá a potência produzida pela matriz para ver como o ROSA é fino, células fotovoltaicas cristalinas resistem durante o lançamento. Além disso, os pesquisadores querem ver como a matriz lida com a retração.

p "Queremos mostrar que podemos puxar a asa para trás de uma forma previsível, "Banik diz." Uma razão prática é que temos que puxá-lo de volta para estiva após esta investigação, mas será bom saber que pode ser feito para aplicações futuras, potencialmente para uma nave espacial altamente manobrável. "

p A intenção desta investigação, Banik explicou, é comparar os dados ROSA em órbita com as previsões do modelo previamente validadas por medições no solo em um ambiente simulado.

p "Reconheça que estamos tentando aprender como ele se comporta - este é um experimento e não uma demonstração - então, coletaremos dados úteis, mesmo que não se comporte da maneira que esperamos, "Banik disse.

p Os investigadores no terreno iniciarão o vídeo de implantação e retração, e os sensores embutidos na matriz registrarão dados sobre o desempenho fotovoltaico, temperatura, e acelerações.

p "Ao lançar no espaço, massa e volume são tudo, e o ROSA é 20 por cento mais leve e quatro vezes menor em volume do que as matrizes de painel rígido, "Banik diz." Você consegue uma grande economia de custos ao cortar um pouco de massa e volume, o que torna possível aumentar a largura de banda em um satélite de comunicações e, por exemplo, tornar o GPS mais acessível e confiável para todos. "

p Em outras palavras, essa pequena matriz pode realmente mudar o funcionamento da energia solar.