เยอรมนีสร้าง “เครื่องพิมพ์สามมิติ” กาง “โซลาร์เซลล์” บนวงโคจร ลดต้นทุนขนไปอวกาศ

ดีคิวบ์ (Dcubed) บริษัทผู้ผลิตชิ้นส่วนดาวเทียมจากเยอรมนี กำลังเดินหน้าสู่นวัตกรรมด้านพลังงานในอวกาศ ด้วยการพัฒนาระบบติดตั้งและกางแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ในวงโคจร ตอบโจทย์ความต้องการด้านพลังงานของอุตสาหกรรมอวกาศเชิงพาณิชย์ที่กำลังเฟื่องฟู และเติบโตแบบก้าวกระโดด

ปกติแล้ว “แผงโซลาร์เซลล์” มักใช้เป็นตัวเลือกหลักในการผลิตพลังงาน เพื่อช่วยขับเคลื่อนยานอวกาศและดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลก โดยเป็นวิธีที่ได้รับความนิยม เนื่องจากแสงอาทิตย์ในอวกาศไม่มีสิ่งกีดขวาง ทั้งจากชั้นบรรยากาศ สภาพอากาศ ทำให้ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่สมบูรณ์แบบ

อย่างไรก็ตาม การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์และโครงสร้างรองรับ ไปกับยานอวกาศหรือดาวเทียมต่าง ๆ มักจะต้องเจอกับปัญหาน้ำหนักบรรทุกที่ค่อนข้างมาก และอุปกรณ์ยังต้องถูกพับเก็บอย่างแน่นหนาในระหว่างการขนส่งและการปล่อยจรวด ซึ่งนำไปสู่ข้อเสียคือต้องออกแบบกลไกให้สามารถไปกางออกได้ภายหลัง ซึ่งกลไกที่ว่านี้ก็มักจะเพิ่มน้ำหนักบรรทุกมากขึ้นไปอีก และยังเสี่ยงต่อภารกิจที่ล้มเหลว หากกลไกที่ซับซ้อนเหล่านี้เกิดความเสียหาย

ด้วยเหตุนี้ บริษัทจึงได้พัฒนาระบบที่มีชื่อว่า อาราคิวส์ (ARAQYS) ซึ่งเป็นระบบที่ช่วยให้สามารถผลิตแกนสำหรับติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในวงโคจรได้อย่างยืดหยุ่น และมีต้นทุนต่ำกว่าระบบแบบดั้งเดิม โดยวิธีการนี้จะใช้ยานขนส่งม้วนโซลาร์เซลล์ที่มีความบางเป็นพิเศษ ส่งไปคลี่ออกเมื่อเข้าสู่วงโคจร

และในขณะที่ม้วนโซลาร์เซลล์คลี่ออก ระบบเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่อยู่ด้านข้างของยาน ก็จะทำการพิมพ์โครงสร้างเรซินติดเข้ากับเยื่อหุ้มแผงโซลาร์เซลล์ และใช้ประโยชน์จากรังสี UV ที่รุนแรงในอวกาศ ทำให้เรซินแข็งตัวอย่างรวดเร็ว กลายเป็นโครงสร้างแบบแข็ง ที่ช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์กางรับแสงอาทิตย์ได้อย่างมั่นคงมากขึ้น

ปัจจุบันบริษัทตั้งเป้าที่จะปล่อยชุดสาธิตสู่วงโคจร โดยมีเป้าหมายแรกคือการสร้างแขนกลไกขนาด 60 เซนติเมตรภายในปีนี้ ตามด้วยรุ่นใหญ่ขึ้นขนาด 1 เมตร และการสาธิตระบบปฏิบัติการขนาดการผลิต 2 กิโลวัตต์ในปี 2027 หลังจากนั้นคาดว่าจะสามารถวางจำหน่ายผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ต่อไป