Questa vista del pannello alare del pannello solare di dritta della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) è stata fotografata nel 2002 con una fotocamera digitale dall'interno della cabina dell'equipaggio dello Space Shuttle Endeavour. NASA Non ci sono prese elettriche nello spazio. Niente distributori di benzina, o. Per gli esploratori dello spazio in bilico al freddo, regioni senz'aria oltre la nostra atmosfera, il potere (o la sua mancanza) è una questione di vita o di morte. Grazie al nostro sole, però, l'energia solare è facilmente disponibile.
Le tecnologie solari generano la maggior parte dell'energia utilizzata durante le missioni spaziali, mantenere in funzione il supporto vitale e altri sistemi vitali di veicoli spaziali. L'energia solare è così fondamentale che la NASA spende molto tempo e denaro per rendere i pannelli solari più efficienti, leggero e conveniente.
Non devi guardare lontano per vedere quanto sia importante l'energia solare per la NASA. Basta guardare verso il cielo. Uno dei progetti più ambiziosi dell'umanità, la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) è sminuita dalle dimensioni delle sue otto ali solari lunghe 35 metri (114 piedi). Ogni ala contiene circa 33, 000 celle solari, che convertono circa il 14% della luce solare che li colpisce in energia utilizzabile [fonte:NASA]. Potrebbe non sembrare molto efficiente, ma anche dopo che il supporto vitale e altre funzioni vitali hanno il potere di cui hanno bisogno, c'è ancora abbastanza energia per alimentare l'equivalente di dozzine di case sulla Terra [fonte:NASA].
Ma l'ISS dispone di una tecnologia vecchia di decenni. Grazie ai team di ricerca e sviluppo della NASA, i progetti di energia solare contemporanei sono significativamente migliori di quelli a bordo della ISS. Infatti, La NASA ha un'intera divisione, chiamato l'Energia Avanzata:Fotovoltaico, che è dedicato ad affrontare l'energia solare e le relative sfide. Questo ramo collabora attivamente con aziende private e condivide le conoscenze scientifiche nella speranza di accelerare gli sviluppi tecnologici.
Questa strategia di condivisione delle conoscenze funziona. Nel 1989, La NASA ha collaborato con Iowa Thin Film Technologies, Inc. (ora PowerFilm, Inc.). PowerFilm ha ideato un modo per incorporare celle solari sottilissime su fogli flessibili che possono essere arrotolati per la conservazione. Il film è incredibilmente efficiente, pure, convertendo il 90 percento della luce che colpisce la sua superficie in energia [fonte:NASA].
In altre parole, queste non sono niente come le celle solari antiquate degli anni '70. Le celle solari di oggi e i prodotti associati migliorano continuamente. Continua a leggere per vedere come gli investimenti della NASA stanno migliorando l'energia solare per le missioni spaziali e per quelli di noi bloccati sul pianeta madre, pure.
Puoi mettere via il lavavetri e i tovaglioli di carta. La ricerca sponsorizzata dalla NASA ha aiutato a sviluppare pannelli solari autopulenti. © iStockphoto/Thinkstock I continui miglioramenti all'energia solare sono indispensabili per i futuri viaggi nello spazio. Mentre le missioni divampano sempre più nello spazio profondo, la luce del sole cala. Un pannello solare di 1 metro quadrato (3,2 piedi) che produce circa 400 watt vicino alla Terra dovrebbe essere 2, 000 volte più grande per generare la stessa quantità di energia nelle vicinanze di Plutone [fonte:NASA].
per fortuna, ci sono altri prodotti promettenti in fase di sviluppo. Un altro partner della NASA, Soluzioni tecnologiche MSGI, celle solari recentemente svelate che incorporano minuscoli pilastri di carbonio, chiamati nanotubi, nel design della cella solare.
I nanotubi aiutano a ridurre la luce riflessa, usando i pilastri per catturare i fotoni che rimbalzerebbero su uno schermo piatto tradizionale. Anche, i nanotubi aumentano la superficie del pannello, dando al prodotto più spazio per catturare la luce e produrre più energia.
Non è tutto. Anche i produttori di pannelli solari devono affrontare problemi associati a polvere e sporco. Un minuscolo deposito di polvere di 0,1 once (2,8 grammi) di polvere per metro quadrato (0,9 metri) può ridurre l'efficienza del pannello solare fino al 40%. Ecco perché i dipendenti della NASA che lavorano con scienziati non NASA hanno sviluppato un rivestimento repellente allo sporco per i pannelli, che è stato inizialmente sviluppato per l'uso in ambienti spaziali [fonte:NASA].
I cosiddetti pannelli autopulenti hanno un sottile, strato trasparente ed elettricamente conduttivo. Quando i sensori incorporati rilevano la polvere accumulata, una carica elettrica in cascata viene inviata attraverso il rivestimento, in effetti spingendo via lo sporco con onde elettromagnetiche.
Questo tipo di tecnologia di pulizia è fondamentale per due motivi. Uno, non si basa sulla meccanica, parti mobili, che sarebbe soggetto a guasti. E due, non necessita di lavaggio a mano, un lavoro scrupoloso che divorerebbe troppo tempo e acqua pulita, soprattutto se i pannelli sono stati installati in una posizione molto remota, luogo polveroso - diciamo, ad esempio, sulla superficie di Marte.
Tutti questi progressi nell'energia solare sono rilevanti qui sulla Terra, pure. Una moltitudine di prodotti di consumo, dai giocattoli e attrezzatura da campeggio alle radio, ora utilizzare pannelli solari modernizzati. I progressi solari sono applicabili anche su scala più ampia e potrebbero persino aiutarci a dare energia a un tipo completamente nuovo di centrale elettrica.
Come potete vedere, senza il coinvolgimento della NASA, la tecnologia dell'energia solare sarebbe probabilmente ancora una scienza alle prime armi. Ma grazie agli intraprendenti scienziati e imprenditori privati della NASA, i prodotti solari continueranno a migliorare, sia nello spazio che sulla Terra.
