Denna vy av styrbordets solpanelvingpanel på International Space Station (ISS) fotograferades 2002 med en digital stillkamera inifrån besättningshytten på rymdfärjan Endeavour. NASA Det finns inga eluttag i rymden. Inga bensinstationer, antingen. För rymdutforskare som svävar i kylan, luftlösa regioner bortom vår atmosfär, makt (eller bristen på det) är en fråga om liv och död. Tack vare vår sol, dock, solenergi är lätt tillgänglig.
Solteknik genererar en majoritet av den kraft som används vid rymduppdrag, hålla livsstöd och andra viktiga rymdfarkostsystem i drift. Solenergi är så kritiskt att NASA lägger ner mycket tid och pengar på att göra solpaneler måste effektivare, lätt och prisvärd.
Du behöver inte titta långt för att se hur viktig solenergi är för NASA. Titta bara mot himlen. Ett av mänsklighetens mest ambitiösa projekt, Internationella rymdstationen (ISS) dvärgas av storleken på sina åtta 114 fot (35 meter) långa solcellsvingar. Varje vinge innehåller cirka 33, 000 solceller, som omvandlar cirka 14 procent av solljuset som träffar dem till användbar energi [källa:NASA]. Det låter kanske inte särskilt effektivt, men även efter livsstöd och andra vitala funktioner har den kraft de behöver, det finns fortfarande tillräckligt med juice för att driva motsvarigheten till dussintals hem på jorden [källa:NASA].
Men ISS har decennier gammal teknik. Tack vare NASAs forsknings- och utvecklingsteam, samtida solkraftsdesigner är betydligt bättre än dem ombord på ISS. Faktiskt, NASA har en hel division, kallad Advanced Energy:Photovoltaics, som är dedikerad till att ta itu med solenergi och relaterade utmaningar. Denna filial samarbetar aktivt med privata företag och delar vetenskaplig kunskap i hopp om att påskynda den tekniska utvecklingen.
Denna kunskapsdelningsstrategi fungerar. 1989, NASA samarbetar med Iowa Thin Film Technologies, Inc. (nu PowerFilm, Inc.). PowerFilm utvecklade ett sätt att införliva papperstunna solceller på flexibla ark som kan rullas ihop för lagring. Filmen är otroligt effektiv, för, omvandlar 90 procent av ljuset som slår dess yta till energi [källa:NASA].
Med andra ord, dessa är inget som föråldrade solceller från 1970 -talet. Dagens solceller och tillhörande produkter blir bättre hela tiden. Fortsätt läsa för att se hur NASA:s investeringar förbättrar solenergi för rymduppdrag - och för oss som fastnar på moderplaneten, för.
Du kan lägga fönstren och pappershanddukar bort. NASA-sponsrad forskning har hjälpt till att utveckla självrengörande solpaneler. © iStockphoto/Thinkstock Fortsatta förbättringar av solenergi är absolut nödvändiga för framtida rymdresor. När uppdrag flammar längre och längre ut i rymden, solljuset avtar. En 1 meter fyrkantig (3,2 fot) solpanel som producerar cirka 400 watt nära jorden måste vara 2, 000 gånger större för att generera samma mängd ström i Plutos grannskap [källa:NASA].
Tack och lov, det finns andra lovande produkter under utveckling. En annan NASA -partner, MSGI Technology Solutions, nyligen presenterade solceller som innehåller små kolpelare, kallas nanorör, in i solcellsdesignen.
Nanorören hjälper till att minska reflekterat ljus, använda pelarna för att fånga fotoner som skulle studsa från en traditionell platt panel. Också, nanorören ökar panelens yta, ger produkten mer utrymme att fånga ljus och producera mer energi.
Det är inte allt. Tillverkare av solpaneler har också problem med damm och smuts. En liten dammavsättning på 2,8 gram damm per kvadratmeter (0,9 meter) kan minska solpanelens effektivitet med så mycket som 40 procent. Det är därför NASA-anställda som arbetar med icke-NASA-forskare utvecklat en smutsavvisande beläggning för panelerna, som först utvecklades för användning i rymdmiljöer [källa:NASA].
De så kallade självrengörande panelerna har en tunn, transparent och elektriskt ledande lager. När inbyggda sensorer upptäcker ackumulerat damm, en kaskad elektrisk laddning skickas genom beläggningen, i själva verket trycka bort smutsen med elektromagnetiska vågor.
Denna typ av rengöringsteknik är kritisk av två skäl. Ett, det är inte baserat på mekanisk, rörliga delar, som skulle vara benägna att haverier. Och två, det kräver inte handtvätt, en noggrann syssla som skulle sluka alldeles för mycket tid och rent vatten, särskilt om panelerna installerades i en fjärrkontroll, dammig plats - säg, till exempel, på Mars yta.
Alla dessa framsteg för solenergi är relevanta här på jorden, för. En mängd konsumentprodukter, från leksaker och campingutrustning till radioapparater, använd nu moderniserade solpaneler. Solens framsteg är också tillämpliga i större skala och kan till och med hjälpa oss att ge energi till en helt ny typ av kraftverk.
Som du kan se, utan NASA:s inblandning, solenergiteknik skulle sannolikt fortfarande vara en ny vetenskap. Men tack vare driftiga NASA -forskare och privata entreprenörer, soldrivna produkter kommer att fortsätta att förbättras, både i rymden och på jorden.
