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将能量传递到地球的经过轨道测试的太阳能卫星硬件

时间：2022-04-20 08:25:06 来源：

带有12英寸标尺的光伏射频天线模块（PRAM）的图像。该硬件是第一个设计的轨道实验，旨在将太阳光转换为用于太阳能卫星的微波功率传输。

美国海军研究实验室的工程师于5月17日在空军X-37B轨道试验飞行器上发射了PRAM（光伏射频天线模块），这是对太空中预期使用的地面太阳能的全面调查的一部分。

PRAM首席研究员Paul Jaffe说：“据我们所知，该实验是专门针对太阳能卫星设计的硬件在轨测试中的第一次，这可能在我们的能源未来中发挥革命性作用。”

这个12英寸的正方形瓷砖模块将测试其太阳能电池板收集能量并将能量转换为射频微波的能力。

“ PRAM将阳光转换为微波功率传输。我们还可以将其转换为光功率传输。” PRAM程序经理Chris Depuma说。“由于在月球上没有大气层，所以转换为光学设备对月球应用可能更有意义。光学的缺点是您可能会因为云层和大气层而损失大量能量。“

X-37B轨道试验飞行器在加利福尼亚范登堡空军基地的着陆后操作期间位于跑道上。技术人员穿着独立的大气防护服对飞行器进行了初步检查，并确保该区域安全。

在太空时代之初，另一台NRL航天器开始使用太阳能来操作卫星：先锋I号是第一颗拥有太阳能电池的卫星。当前的实验着重于能量转换过程以及由此产生的热性能。该硬件将为研究人员提供温度数据以及PRAM的能源生产效率。这些信息将推动未来太空太阳能原型的设计。

根据结果​​，该团队的最终目标是在专用航天器上构建一个功能齐全的系统，以测试能量回传给地球的过程。空间太阳能能力的发展可能潜在地帮助向远程设施（如前线作战基地和灾难响应区）提供能量。

这项飞行实验使研究人员能够在实际空间条件下测试硬件。入射的阳光穿过地球大气层，既过滤了光谱又降低了其亮度。在大气层上方飞行的太空太阳系将从每个太阳光的色带中捕获更多的能量。

贾菲说：“太空光谱中有更多的蓝色，使您可以在太阳能电池中添加另一层，以利用这一优势。”“这就是为什么太阳能电池板在空间中的单位面积功率大于地面功率的原因之一。”

国家安全航天局在2007年的可行性研究中建议调查太阳能卫星技术。自1950年代末以来，NRL在太阳能卫星方面的专业知识以及作为航天器领域的先驱者（包括GPS研发）的悠久历史使研究人员进一步探索了这一新兴领域。

为这项工作提供支持的合作伙伴包括：国防研究与工程局副局长办公室，美国海军研究实验室，空军快速能力办公室，国防空间测试部的“运营能源能力改进基金”。计划，波音，TSC实践运营，湾景研究，奥丁工程和SpaceQuest。


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