この宇宙適応型ソーラーパネルは折り紙のように折りたたむことができる

日本の折り紙設計理論にヒントを得たカリフォルニア工科大学の研究者らは、12月に小型衛星の試作機を軌道に乗せる準備を進めている。約3.9平方インチの試作機は、太陽エネルギーを捕らえ、その後、地球に無線で送信することができる。成功すれば、航空宇宙防衛メーカーのノースロップ・グラマンが一部支援し、ドナルド・ブレン氏とブリジット・ブレン氏による1億ドルの寄付金も加わる、10年近くかかる数百万ドル規模のプロジェクトは、再生可能エネルギー部門を根本的に新しい方向に導く助けとなるかもしれない。このプロジェクトは、信頼できる電力インフラにアクセスできない地域にクリーンな電力を供給することも可能になるかもしれない。

カリフォルニア工科大学が最近 2 人のプロジェクトリーダーに実施したインタビューによると、この衛星は主に 3 つの進歩分野を組み合わせているとのことです。

• 「現在ISSや最新の衛星で使用されている太陽電池パネルよりも約50～100倍の電力対重量比を持つ」超軽量で高効率な太陽電池の開発。
• 同様に軽量かつ低コストで、直流電力を無線周波数電力に変換し、その電力を安全なマイクロ波放射の形で地球に送り返すことができる技術を開発します。
• これらすべてのコンポーネントをサポートするだけでなく、必要に応じて無線周波数出力を制御できる、薄くて折りたたみ可能な軽量構造を完成させます。

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これらの素晴らしいマイルストーンを達成するために、カリフォルニア工科大学の科学者たちは、いわば段階的な指示を得るために、最も古い芸術形態の 1 つに目を向けました。「折り紙からヒントを得た斬新な折り畳み技術を使用することで、打ち上げ用の巨大な宇宙船の寸法を大幅に縮小することができます」と、プロジェクトの共同リーダーであり、ジョイス アンド ケント クレサ航空宇宙土木工学教授でもあるセルジオ ペレグリーノ氏は最近のインタビューで述べています。「パッケージは非常にタイトで、実質的に隙間がありません。」

最終的な目標は、数十万枚の太陽電池パネルを軌道上に打ち上げることです。各パネルは 4 インチ四方の正方形で、重さは 10 分の 1 オンス未満です。地球上空に設置されると、これらのパネルはそれぞれ展開し、太陽光を集める面積がおよそ 3.5 平方マイルの衛星群を形成します。

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数多くのロジスティクスおよび財務上のハードルがあるにもかかわらず、衛星システムを介して太陽再生可能エネルギーを追求することへの関心が高まっています。主な理由は単純です。地球の大気圏外では、太陽電池アレイは理論上、24時間365日太陽光にアクセスでき、さらに、 New Atlasの記事によると、宇宙でのエネルギーポテンシャルは1平方メートルあたり約8倍優れているということです。とはいえ、全体的な困難さと禁止されているコストを考えると、Caltechのプロジェクトのようなものが広範囲に展開する可能性は低いかもしれません。New Atlasが付け加えているように、宇宙の太陽エネルギーのコストは1kWhあたり1〜2ドルである可能性がありますが、米国の電気は0.17ドル/kWh未満です。同様の代替案としては、地球上でソーラーパネルを使用し、表面上はエネルギーを衛星に逆ビームして世界中に配給することが考えられます。いずれにせよ、Caltechの軽量で柔軟なパネルシステムにおける数多くの進歩は、気候危機に対する革新的な再生可能エネルギーソリューションに向けた大きな前進を表しています。

2022 年 10 月 24 日更新: この記事は、プロジェクトの資金をより正確に引用するために更新されました。