我們的夢想是什么?是讓軌道太陽能電池板的能量束從太空下來。我們面臨的問題是什么?是如何設(shè)定太陽能電池板的形狀使得以最大表面面積捕捉盡可能多的光線。
大多數(shù)太陽能電池板都沒有什么好看的。他們樸素且實用,不是那種只能在畫廊里面展示的工藝品。而由美國宇航局開發(fā)的太陽能電池陣列原型更像是一個太陽能花,比起太陽能電池板,它既美觀又實用。
美國航空航天局此前已經(jīng)在太空任務(wù)中使用簡單的手風琴和球迷折陣列,但是這花狀的太陽能電池陣列的原型更復(fù)雜,更緊湊。
BrianTrease是美國宇航局噴氣推進實驗室的一名機械工程師和折紙愛好者。他曾與來自美國楊百翰大學的研究人員和折紙專家羅伯特•朗開發(fā)出的折疊起來8.9英尺大小,展開直徑達到令人嘆為觀止的82英尺的數(shù)組。作為概念驗證,該團隊創(chuàng)建了一個桌面大小的原型,擴展范圍剛剛超過4英尺寬,通過組合不同類型的折紙褶皺而產(chǎn)生。
這種方法的吸引力在于該陣列可以收拾成便攜的小件發(fā)射便于在太空展開部署。
“這是藝術(shù),文化和技術(shù)的一種獨特的交匯,”Trease說。他認為,這種太陽能電池陣列可以部署使用在一種如同CubeSat的微小且低成本的立方體衛(wèi)星航天器內(nèi)。
進行更深遠的展望,折紙式太陽能電池陣列或許能夠被發(fā)送到衛(wèi)星軌道,像發(fā)電廠一樣,聚集可用能源并通過微波送返地球。
折紙式太陽能電池陣列的應(yīng)用并不新,但它是一個基本仍未被發(fā)掘的前沿。舉一個顯著的早期例子,為建設(shè)一個日本衛(wèi)星的太陽能電池板使用了由天體物理學家高麗三浦開發(fā)的折紙褶皺。那是發(fā)生在1995年,而現(xiàn)在美國航空航天局的團隊正在重新審視和完善其概念。
Trease的折紙?zhí)柲茈姵匕瀣F(xiàn)在只是一個模型,并且由于太陽能電池板通常是由較厚的材料制成的,其最終的解決方案可能需要一些調(diào)整。但是,很可能未來的太陽能電池陣列會由一個古老的藝術(shù)激發(fā)靈感。
我們會在太空看到太陽能天鵝嗎?或許不會,但這個看起來像太陽能折紙花的光伏陣列可能有一天將在衛(wèi)星軌道上滑翔并變幻出美麗的花朵。