¿Cómo se desenrolla ROSA? (Desplegar matriz solar)

La firma privada que desarrolló ROSA es Deployable Space Systems . Uno de sus principales investigadores respondió algunas preguntas sobre el sistema en NASASpaceFlight . Dado que ROSA aún está en desarrollo y es de una empresa privada, algunos de los detalles no están claros en este momento, pero la patente de la tecnología contiene mucha información.

La demostración de la tecnología Roll-Out Solar Array tenía dos componentes principales:

Plumas compuestas de tubo hendido

Cualquiera que esté familiarizado con las bocinas de fiesta entenderá cómo funcionan estos brazos: una estructura que se coloca plana para enrollarse en una configuración y forma un cilindro rígido en la otra. La diferencia con las plumas de tubo hendido es que utilizan una alta tensión interna en el compuesto de polímero reforzado con fibra de carbono para proporcionar la fuerza para desenrollar y formar el cilindro, en lugar de presión de aire.

Esto permite que la matriz solar se despliegue sin necesidad de un motor: simplemente suéltelo y los brazos se desplegarán solos (se requiere un sistema motorizado para retraer la matriz).

Nota: algunas fuentes que he leído sugieren que los brazos están hechos de un compuesto de memoria elástica . Aparentemente, esto no es cierto: los brazos de ROSA se despliegan con energía de tensión almacenada. No estoy seguro de la distinción aquí.

Manta solar flexible

La manta solar en sí utiliza una serie de células flexibles: células de película delgada o células de unión múltiple metamórficas invertidas :

Nuestro sistema ROSA ciertamente utiliza tecnologías flexibles de película delgada o tecnologías IMM más avanzadas según las necesidades de los clientes.

Supongo que el modelo de demostración usó celdas de película delgada, pero los productos comerciales futuros pueden usar celdas IMM en su lugar.

Estos están montados sobre un sustrato flexible ( artículo de patente 204 ):

Manta fotovoltaica flexible (PV): un sustrato flexible delgado que tiene montado un conjunto de células solares fotovoltaicas y el cableado asociado que se puede enrollar o plegar en un paquete pequeño para guardarlo; y se une a la estructura del conjunto solar desplegable para desplegarse en una configuración plana y tensada durante el despliegue.

Este tiene un respaldo comprimible que soporta la mantilla durante el enrollado ( artículo de patente 301 ):

Espuma comprimible de celdas abiertas: espuma de celdas abiertas aplicada al lado posterior (sin celdas) de la capa fotovoltaica flexible (204) en diversas formas, como tiras, parches o láminas continuas. Cuando se enrolla la manta para su estiba, la espuma se comprime para ocupar el espacio diferencial entre el diámetro del rollo de la pluma elástica y el diámetro del rollo de la manta...

Vale la pena señalar que durante la demostración en la ISS, la matriz general no estaba completamente poblada con celdas, como se puede ver claramente en algunas imágenes:

Esto se debe a que la demostración tenía como objetivo principal mostrar la tecnología de implementación en lugar de la potencia de salida del sistema.

Hay más imágenes de prototipos disponibles aquí .

Este artículo de la NASA explica que los paneles solares están hechos de celdas solares estándar en un respaldo de malla flexible, no muy diferente de los paneles actuales en la Estación Espacial Internacional (solo los paneles de la ISS se almacenaron en un arreglo de acordeón, no como un rollo). Un problema importante con la disposición es que las celdas individuales pueden romperse mientras se despliega la matriz. En ese momento todavía estaban decidiendo la mejor forma de interconexión entre las celdas.

La matriz de prueba también está equipada con tres opciones de cableado diferentes: cable abierto, cable plano y una combinación de los dos. Esto permite probar una variedad de módulos de células solares en la matriz. “Si una celda se rompe o funciona mal, queremos saber la mejor manera de eludir la celda defectuosa y mantener intacta toda la operación”, dice.