最高の衛星ソーラーセルを見つけるために知っておくべきすべて

Sparkwing 衛星用ソーラーパネル

このページでは、衛星用ソーラーパネルの基本、あなたの衛星に最適な電力の組み合わせを見つける方法、衛星用ソーラーパネルの寸法を決定する際に考慮すべき質問、そして Sparkwing の市販のソーラーパネルのアプローチについて説明します。

詳細情報は、私たちのウェブサイトでご覧いただけますので、ぜひご確認ください。

Sparkwing は、世界初の商業利用可能な市販型ソーラーパネルアレイであり、小型衛星用に最適化されています。100WからWの電力レベルと36Vまたは50Vのバス電圧を必要とする低地球軌道（LEO）ミッションに適しています。1翼あたり1、2、または3パネルを組み込むことができる、20種類以上の異なるパネル寸法を提供しています。

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基本から始めましょう（プロの方はスルーしてください）

宇宙には電源ソケットがありません（まだ）。衛星は、打ち上げ後に動作するための電力を必要とします。スマートフォンと同じように、電力がなければ活動はありません。

ソーラーパネルは太陽光を電力に変換し、衛星の運用に必要な電力を供給するため、宇宙船の最も重要な部分の一つです。太陽光が当たると、ソーラーパネルによって生成された電力は衛星に搭載されたバッテリーを充電します。衛星が太陽光から離れた位置（例えば、地球の影に入った場合）では、これらのバッテリーが宇宙船に持続的な電力を提供します。

衛星のソーラーパネルの表面積が大きいほど、太陽光を多く受け取り、したがって生成される電力も増えます。衛星を発射機に搭載するために、ソーラーパネルは衛星の側面に折りたたまれます（「収納」）。発射機が所定の軌道に達すると、衛星が放出され、ソーラーパネルが展開されます（「展開」）。ソーラーパネルが展開されると、衛星には翼がつきます！

衛星は、電力の必要性と衛星のサイズに応じて、単一のソーラーパネルを持つことも、複数のパネルを持つこともあります。展開機構を含むすべてのソーラーパネルは、しばしば「ソーラーアレイ」サブシステムと呼ばれます。

衛星用ソーラーパネルの寸法決定：考慮すべき2つの質問！

では、衛星用ソーラーパネルの寸法はどうやって決めるのでしょうか？主に考慮すべき2つの質問があります：

宇宙での保護の提供

1957年10月4日、ソビエトの人工衛星スプートニク1号の打ち上げにより、宇宙旅行の新しい章が始まりました。しかし、初の人工地球衛星のミッションは短いものでした。当時、衛星の電源にはバッテリーが使用されており、これらはわずか21日間しか持たず、92日間の軌道の後にスプートニク1号は大気圏で燃え尽きました。

この時点で、宇宙における技術的優位の競争が始まりました。その後すぐに、衛星はバッテリーに加えて太陽電池を装備するようになりました。組み込まれた太陽光発電セルの目的は、軌道上の太陽放射から得られる電力を利用して、衛星のミッション期間中に電力を供給することでした。この追加により、バッテリーの質量が大幅に削減され、ミッションの期間が大幅に延びました。2023年末の時点で地球を周回しているおよそ4,900個の稼働衛星のほぼすべてが、信頼できる電力供給を確保するために太陽電池に依存しています。

宇宙にある衛星にとってもう一つの課題は、摩耗です。宇宙は過酷な環境であり、極端に低い温度と高い温度、及び巨大な温度変化があります。さらに、ミッションは真空状態からの圧力、太陽や私たちの太陽系の外の他の星からの高い電磁放射線および荷電粒子放射線の高線量にさらされます。これらは材料にとって非常にストレスとなります。

宇宙の厳しい環境条件に耐えるためには、材料に適切な保護が必要です。衛星に装備された太陽電池は、ガラスで太陽電池を覆うことによって提供される長期的な保護に依存しています。

詳細については、衛星用太陽電池をご覧ください。