- 燕禾科技研發的可捲式太陽能翼可節省火箭空間。
- 該設計使用超彈性記憶複合材料，展開過程簡化。
- 捲式設計的重量比傳統翼輕25%至30%。
- 燕禾科技計劃到2030年建立太空電站網絡。
一款可像瑜伽墊一樣捲起的衞星太陽能板，可能會很快為前往軌道的火箭釋放出珍貴的貨物空間。中國光伏公司燕禾科技已完成一款基於鈣鈦礦材料的可捲式太陽能翼原型，該設備目前正準備進行軌道測試。這款稱為「星雲」的原型改變了衞星如何將其電源帶入太空。在發射過程中，該面板壓縮成一個大約與保温瓶直徑相當的緊湊捲筒，然後靈活地安裝在衞星的側壁上，以節省火箭內部的珍貴空間。
傳統設計的瓶頸
傳統的衞星太陽能翼使用剛性可折疊面板，這增加了重量並佔用火箭可用的儲存空間。隨著太空產業逐漸轉向大規模生產微型衞星、立方衞星及小型低地球軌道星座，這一設計已成為一個日益嚴重的瓶頸。「星雲」通過一種超彈性記憶複合材料來解決這一瓶頸，該材料捲成緊湊圓柱，而不是折疊成剛性段落。一旦進入軌道，該面板的被動驅動機制以單一平滑動作展開，避免了傳統翼需要的複雜多步展開過程。
燕禾科技表示，這種捲式設計的重量比傳統可折疊太陽能翼輕 25% 至 30%。這一重量節省直接提升了衞星在其他地方可攜帶的有效載荷。該公司還報告了 35:1 的儲存比，意味著展開的面板跨度是其存放體積的 35 倍。這一壓縮比對於將多顆衞星堆疊到一次發射中的任務尤為重要，因為火箭每立方英寸的體積都有價格標籤。一個單獨的「星雲」翼可以獨立為微型衞星和立方衞星提供電力，多個翼的陣列則可以支持更大規模的任務，例如通信星座、遙感衞星和深空探索載荷。
鈣鈦礦技術的挑戰
燕禾科技的創始人兼首席執行官馮凡承認，鈣鈦礦太陽能技術距離在太空廣泛應用仍相去甚遠。用於軌道的鈣鈦礦電池目前的預期壽命僅為六個月，而該技術仍處於早期驗證階段。馮表示，公司正在應用 Qualcomm 量人工智能方法來精煉材料的化學配方，旨在進一步提升耐用性和性能。鈣鈦礦電池在面對低地球軌道的極端温度變化和輻射時，往往比傳統的硅太陽能電池降解得更快。
未來的太空電站計劃
除了目前的原型，燕禾科技已概述了到 2030 年的更廣泛「太空電站」計劃。該公司設想了一個分階段的三級能源網絡，橫跨低地球軌道、中高軌道，最終延伸至月球空間。馮稱中國的光伏製造基礎是支持這一雄心的關鍵優勢，並將該國的太陽能技術產業供應鏈描述為全球最完善的之一。他表示，開發這項技術的私營公司打算與中國的國家航天計劃合作，隨著更廣泛的太空能源行業發展而共同進步。
項目 規格 重量 輕 25% 至 30% 儲存比 35:1
可捲式太陽能翼的潛在影響
可捲式太陽能翼的研發對於太空產業具有重要意義，尤其在微型衞星和小型星座的發展中。隨著太空任務需求的增加，這種設計能有效提升有效載荷，並減少發射成本。儘管鈣鈦礦技術仍面臨壽命和耐用性挑戰，但其潛力不容忽視。燕禾科技的長期計劃顯示出對未來太空能源行業的雄心，可能會推動相關技術的進一步發展與應用。