נאס"א תשגר לחלל גנרטור סולארי שפותח באוניברסיטת בן-גוריון

המערכת הזעירה שפיתח פרופ' ג'פרי גורדון לניצול אנרגיית השמש בחלל תשוגר לסדרת בדיקות בתנאים מדויקים בתחנת החלל הבינלאומית בראשית 2020

אב-הטיפוס הראשון, מורכב מ-90 מרכזי אור שמש מזעריים, המצולם לאחר הכנסת 12 תאי שמש (משושים שחורים). מטבע של רבע דולר אמריקאי להשוואה.   צילום: אוניברסיטת בן-גוריון בנגב
אב-הטיפוס הראשון, מורכב מ-90 מרכזי אור שמש מזעריים, המצולם לאחר הכנסת 12 תאי שמש (משושים שחורים). מטבע של רבע דולר אמריקאי להשוואה. צילום: אוניברסיטת בן-גוריון בנגב

אב- טיפוס מזערי של גנרטור סולארי שפותח באוניברסיטת בן-גוריון ישוגר על ידי סוכנות החלל נאס"א לתחנת החלל הבינלאומית בשנת 2020. ההתקן החדשני להפקת חשמל מאור השמש הינו פרי פיתוח של פרופ' (אמריטוס) ג'פרי גורדון מהמחלקה לאנרגיה סולרית ופיסיקה סביבתית במכונים לחקר המדבר ע"ש בלאושטיין ושותפיו מארה"ב, ומהווה צעד חשוב לקראת טיסות חלל מסחריות פרטיות. הפיתוח והניסויים פורסמו במהדורה האחרונה של כתב העת הנחשב Optics Express. המחקר ממומן ממענק מטעם משרד המדע והטכנולוגיה.

משימות בחלל הן לא עניין מורכב עבור גופים צבאיים או ממשלתיים עתירי תקציב. אולם, עבור גופים מסחריים ופרטיים העלות הכרוכה בהן בעלת חשיבות עליונה. בפרט מאז שתאגידי חלל פרטיים הפחיתו באופן משמעותי את עלויות השיגור, כך שמערכות האנרגיה הסולארית מהוות כעת חלק גדול יותר מעלות המערכת. מכיוון ששוק החלל הפרטי צמח במהירות עצומה והפך לתעשייה שלמה המגלגלת מיליארד דולרים בשנה הכולל עשרות תאגידים, עולה הצורך להמציא וליישם פתרונות סולאריים חדשניים וברי ביצוע. יישום מכשירים סולאריים מזעריים, שיכולים לשפר את ייצור ההספק החשמלי הספציפי (וואט לקילוגרם) במחיר משתלם, יכול לענות על צורך זה.

 ציור סכמטי של שכבות האב-טיפוס, המורכב ממיקרו-תאי שמש, מרכז אור שמש רפלקטיבי יצוק וזכוכית הגנה דקה.
ציור סכמטי של שכבות האב-טיפוס, המורכב ממיקרו-תאי שמש, מרכז אור שמש רפלקטיבי יצוק וזכוכית הגנה דקה.

אב-הטיפוס שפותח כולל מרכז אור שמש קומפקטי בעל מסה נמוכה, העשוי זכוכית יצוקה ומצומד ישירות לתאי שמש מודפסים, כל אחד מהם מורכב מכמה חומרים שונים שביחד מנצלים ביעילות את רוב הספקטרום הסולארי. האב-טיפוס כה דק עד שעוביו הכולל הוא רק 1.7 מ"מ, כשעובי התאים הסולאריים המחוברים לצדדיו 0.65 מ"מ. יתרון בולט של ההתקן הוא הסבילות האופטית שלו לטעויות בהכוונת התאים אל השמש, רעידות מבניות ועיוות תרמי, תוך אספקת הספק חשמלי ספציפי המיועד למשימה ביעילות חסרת תקדים.

סוכנות החלל נאס"א החליטה לצרף את האב-טיפוס לשיגור הראשון שלה לשנת 2020 אל תחנת החלל הבינלאומית כך שיוכלו לבחון השפעת קרינה קוסמית והפרשי טמפרטורה עצומים במעבר אל מחוץ לכדור הארץ. הצוות עובד כעת על פיתוח הדור השני שיוכל להגדיל את אספקת ההספק החשמלי הספציפי עוד יותר ומתבסס על תאים סולאריים יעילים יותר, המפותחים במעבדת הצי האמריקאי, בעובי 0.17 מ"מ בלבד (לשם השוואה, עובי נייר הוא 0.10 מ"מ). כיוון שממדי מרכז אור השמש תלויים בגודל התא, מכלול הדור השני יהיה בעובי של פחות מ-1.0 מ"מ.

לאחר וידוא שלמות החומר ויציבות בתנאי עבודה בחלל, ההתקן צפוי להיכנס לשימוש לא רק במשימות פרטיות אלא גם במשימות של סוכנויות חלל בחלל העמוק הדורשות הספק חשמלי גבוה להנעה חשמלית (למשל במשימות לצדק ושבתאי).

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

4 תגובות

  1. הי גיא , אני מכיר את פרופ גף גורדון ואת עבודותיו ומחקריו בערך כ 25 שנה ,
    לצערי בהכירי את הפיתוח והטכנולגיה שגורדון עובד עליה שנקראת בשפה המקצועית
    קאסקד סלס cascade cell
    היא לא חדשה ונוסתה בעבר והיא לא כלכלית בעליל
    הבעיה היא שחוקרים ולא אנשי תעשיה מטרתם הבלתי מוצהרת היא להמשיך לחקור ואף פעם לא להגיע למוצר תעשייתי מוגמר . כדי להמשיך למשוך כספי מחקר מהאוניברסיטה והמדינה ובמקרה הזה בהסכמי שתפ עםהאמרקאים שמשלמים לנו בשווה דולרים בהסכימם להעלות לחלל ניסוי שלא יביא או יתרום דבר לשום דבר .
    לא סתם לא מצויין מחיר לואט במאמר הזה בידען שפורסם כבר לפני חודש באנרגי ניוז כולל הערות שלי
    הקאסקד סל זה נסיון לשים אחד על השני תאים סולרים מחומרים שונים שכל אחד קולט בנד גייפ ( מנעד אורכי גל ) שונה וכך להגדיל את הטווח של הספקטרום שהתא המשולב עונה עליו כלומר אם תא רגיל של פולי או מונוקרסטלין פעיל בין אורכי גל של 300 עד 370 ננו מטר של האור הנראה ומוציא בערך 1.4 אלקטרון וולט מ סמ מרובע אם נשים עליו תא של גליום ארסנייד זה יוסיף עוד אורך גל פעיל בין 370 ל450 ננו מטר ואם נוסיף מעליו תא סיליקון אמורפי זה יוסיף כמעט עד 700 ננו מטר שזה תחילת האינפרא אדום . וכך התא המשולב יגיב לספקטרום רחב יותר של האור- זה נכון פיסיקלית
    אך לא נכון כלכלית התאים המשולבים יוצאים נורא עבים
    במקום 280 מיקרון עובי מתקבל עובי של חצי סmעד 1.5מלימטר
    העסק יקר כבד ולא כלכלי !
    תאים רגילים של מונו קריסטליין ופוליקריסטלין העובי שלהם150-300 מיקרון הגודל 6 – 8 אינטש ( ולא מטבע) והיעלות 20 אחוז
    במחיר של 20 סנט לואט !
    יותר זול פי חמש מהתא של גורדון ויעיל פי אחד וחצי

  2. עוד הונאת חלל מבית נאס"א… רק שקרים מרז שקר הנחיתה על הירח… מתי כבר יבינו שהחלל הוא הונאה ולא אמיתי?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן