25. Januar 2021 durch NASA
Während die Internationale Raumstation die Erde umkreist, nehmen ihre vier Solarfelderpaare die Sonnenenergie auf, um die zahlreichen mit elektrischem Strom zu versorgen Forschung und wissenschaftliche Untersuchungen durchgeführt jeden Tag, sowie die fortgesetzten Operationen der umlaufenden Plattform. Die Raumstation ist das Sprungbrett für die NASA Artemis Missionen zum Mond, eine Plattform zum Testen fortschrittlicher Technologien für die Erforschung des Weltraums durch den Menschen und zukünftige Missionen zum Mars. Die NASA hat auch die Raumstation für eröffnet geschäftliche und kommerzielle Aktivitäten, einschließlich privater Astronautenmissionen.
Neue Solaranlagen für die Forschung der Internationalen Raumstation der NASA. Bild mit freundlicher Genehmigung von NASA.
Die Solaranlagen sind für eine Lebensdauer von 15 Jahren ausgelegt und arbeiten seit dem Einsatz des ersten Paares in kontinuierlich Dezember 2000mit zusätzlichen Array-Paaren, die im September 2006, Juni 2007 und geliefert wurden März 2009. Das erste Paar von Solaranlagen versorgt die Station nun seit mehr als mehr Jahren kontinuierlich mit Strom 20 Jahre Als weitere Module hinzugefügt wurden und Dutzende von Besatzungen Tausende von wissenschaftlichen Experimenten in Angriff nahmen und den Betrieb über Hunderte von Weltraumspaziergängen, Frachtmissionen und mehr fortsetzten.
Obwohl sie gut funktionieren, zeigen die aktuellen Solaranlagen erwartungsgemäß Anzeichen einer Verschlechterung. Um eine ausreichende Stromversorgung für die Explorationstechnologiedemonstrationen der NASA für Artemis und darüber hinaus sowie für die Nutzung und Vermarktung sicherzustellen, wird die NASA sechs der acht vorhandenen Stromkanäle der Raumstation mit neuen Solaranlagen erweitern. Boeing, der Hauptauftragnehmer der NASA für den Betrieb von Raumstationen, ihre Tochtergesellschaft Spectrolab und der Hauptlieferant Deployable Space Systems (DSS) werden die neuen Arrays bereitstellen. Durch die Kombination der acht ursprünglichen, größeren Arrays und der kleineren, effizienteren neuen Arrays wird die Stromerzeugung jedes erweiterten Arrays auf ungefähr die Menge zurückgesetzt, die bei der Erstinstallation der ursprünglichen Arrays erzeugt wurde, wodurch die Leistung um 20 bis 30% gesteigert wird für die Forschung und den Betrieb von Raumstationen.
Das Roll-Out Solar Array (ROSA) Am Ende des Roboterarms befindet sich ein innovativer Prototyp eines Solarmoduls, das sich wie ein Maßband im Weltraum aufrollt und kompakter ist als aktuelle Designs für starre Module. NASA-Bild: ISS052E004379.
Die neuen Solaranlagen werden eine größere Version der sein Roll-Out Solar Array (ROSA) Technologie, die die mechanischen Fähigkeiten von erfolgreich demonstrierte Einsatz von Solaranlagen während seines Tests auf der Raumstation im Juni 2017.
Die neuen Solar-Arrays werden vor sechs der aktuellen Arrays positioniert und nutzen die vorhandene Sonnenverfolgung, Stromverteilung und Kanalisierung. Dieser Ansatz ähnelt dem, mit dem die externen Fernsehkameras des Senders unter Verwendung der vorhandenen Stromversorgungs- und Steuerungsmechanismen auf High Definition aktualisiert werden.
Nahaufnahme der Roll-Out Solar Array (ROSA), ein innovativer Prototyp eines Solarmoduls, das sich wie ein Maßband im Weltraum aufrollt und kompakter ist als aktuelle Designs für starre Module. NASA-Bild: ISS052E002857.
Das Roll-Out Solar Array (ROSA). NASA-Bild: ISS052E002871.
Die neuen Arrays schattieren etwas mehr als die Hälfte der Länge der vorhandenen Arrays und werden an dasselbe Stromversorgungssystem angeschlossen, um die vorhandene Versorgung zu erweitern. Die acht aktuelle Arrays sind derzeit in der Lage, tagsüber bis zu 160 Kilowatt Strom zu erzeugen, von denen etwa die Hälfte in den Batterien der Station gespeichert ist, wenn die Station nicht im Sonnenlicht steht. Jede neue Solaranlage wird mehr als 20 Kilowatt Strom produzieren und schließlich tagsüber 120 Kilowatt (120.000 Watt) mehr Leistung liefern. Darüber hinaus werden das verbleibende nicht abgedeckte Solar-Array-Paar und die teilweise nicht abgedeckten Original-Arrays weiterhin ungefähr 95 Kilowatt Strom erzeugen, was einer Gesamtleistung von bis zu 215 Kilowatt (215.000 Watt) entspricht, die zur Unterstützung des Stationsbetriebs nach Fertigstellung zur Verfügung steht. Zum Vergleich: Ein aktiver Computer und Monitor können bis zu 270 Watt verbrauchen, und ein kleiner Kühlschrank verbraucht etwa 725 Watt.
Die Solar-Arrays werden ab 2021 paarweise im drucklosen Kofferraum des SpaceX Dragon-Frachtraumfahrzeugs paarweise an die Internationale Raumstation geliefert, wenn das zweite Paar aktueller Arrays die 15 erreichtth Jahr seines Designlebens. Für die Installation jedes Solar-Arrays sind zwei Weltraumspaziergänge erforderlich: einer zur Vorbereitung der Baustelle mit einem Modifikationskit und einer zur Installation des neuen Solar-Arrays.
Die NASA unterzeichnete mit Boeing eine Änderung des Vertrags über ISS Vehicle Sustaining Engineering zur Lieferung der sechs neuen Solaranlagen. Auf diese Weise erhält die Internationale Raumstation genügend Energie, um den normalen Betrieb aufrechtzuerhalten und eine ausreichende Energie für zukünftige Gelegenheiten im erdnahen Orbit sicherzustellen, sei es für die NASA und ihre internationalen Partner oder Handelsunternehmen.
Herausgeber: Mark Garcia, Internationale Raumstation (ISS)
Artikel mit freundlicher Genehmigung von NASA
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