الصين تكشف عن تفاصيل فنية لمصفوفات شمسية ضخمة ومرنة تزود وحدتها المعملية الفضائية "ونتيان" بالطاقة

بكين 16 أغسطس 2022 (شينخوا) كشفت وكالة الفضاء المأهول الصينية أن أول وحدة معملية لمحطة الفضاء الصينية يتم تشغيلها حاليا بواسطة "زوجين من الأجنحة" يتكونان من مصفوفات شمسية ضخمة ومرنة.

وتم إطلاق الوحدة المعملية "ونتيان"، وهي عبارة عن هيكل بحجم عربة مترو أنفاق في بكين، إلى الفضاء في شهر يوليو المنصرم والتحمت لاحقا بمجموعة محطة الفضاء الصينية، لتصبح أثقل مركبة فضائية نشطة ذات مقصورة واحدة في المدار.

وقدمت الوكالة يوم الاثنين الماضي تفاصيل فنية لمصفوفات شمسية ضخمة على منصة التجارب الفضائية، مع خِزَانات متعددة وأكثر من 40 مشروعا بحثيا معتمدا.

وتملك الوحدة "ونتيان" جناحين من ألواح الطاقة الشمسية يبلغ طولهما معا أكثر من 55 مترا، ويمتد الجناح الفردي لمساحة تصل إلى 110 أمتار مربعة، مما يجعل مساحة الامتداد الإجمالية للجناحين أكبر مرتين من الوحدة الأساسية "تيانخه"، التي التحمت "ونتيان" بها.

وأثناء عملية الإطلاق، تم طي جناحي ألواح الطاقة الشمسية المرنين أولاً بإحكام مثل الأكورديون المغلق. ويبلغ سُمك كل لوحة أقل من ملليمتر واحد، مما يقلل من حجم المصفوفات المطوية إلى 20 بالمائة فقط من حجم الألواح الشمسية التقليدية.

وبعد ذلك، قامت الوحدة بمناورة لفرد جناح بطول 6.5 متر، قبل أن تقوم بفرد الجناح بكامل طوله بعد الالتحام.

وتم إنتاج الألواح الشمسية التي تم تركيبها في وحدتي "تيانخه" و "ونتيان"، وكذلك وحدة "منغتيان"، التي سيتم إطلاقها في أكتوبر من هذا العام، من خلال استخدام تكنولوجيا مصفوفة الطاقة الشمسية المرنة من الجيل الثالث، وفقا للوكالة.

وتم تجهيز المصفوفات الشمسية في "ونتيان" بالخلايا الشمسية المرنة القائمة على زرنيخيد الغاليوم ثلاثي الوصلات، ويمكنها توفير الطاقة لعائلة متوسطة لمدة شهر ونصف تقريبا، مما يجعلها أقوى مرتين من تلك الموجودة في الوحدة الأساسية "تيانخه".

وقالت الوكالة إنه سيتم جمع الخلايا الشمسية الزجاجية السوداء معا لتكوين منصة توليد طاقة تبلغ مساحتها إجماليا حوالي 400 متر مربع على مجموعة "تيانخه" و "ونتيان" و "منغتيان" عند الانتهاء من بناء محطة الفضاء الصينية، وذلك لتوليد إمداد كهربائي بأكثر من 80 كيلوواط مع كفاءة تحويل كهروضوئية تتجاوز 30 بالمائة.

وتتم طباعة الخلايا الشمسية على الشاشة بحيث يتم لف الطلاء بالتساوي لحماية المصفوفات من مخاطر الفضاء مثل الأكسجين الذري ودرجات الحرارة القصوى والأشعة فوق البنفسجية.

واستغرق فريق البحث أكثر من ثلاث سنوات لإكمال 88 ألف اختبار لدورة درجات الحرارة العالية والمنخفضة للتأكد من أن جناحي الألواح الشمسية يمكنهما أن يدعما المحطة الفضائية في المدار لمدة 15 عاما.

كما صمم المهندسون وحدات حاملة مزدوجة العمود تشبه المعصم للمساعدة في تدوير جناحي "ونتيان" البالغ طولهما 27 مترا بمقدار 360 درجة، وذلك لمواجهة ضوء الشمس في المواضع غير المحجوبة.

وقالت الوكالة إن تطبيق الخلايا الشمسية المرنة يمثل قفزة للأمام في تكنولوجيا مصفوفات الطاقة الشمسية في الصين، وسيضمن عمليات تشغيل مستقرة وطويلة الأجل لمحطة الفضاء الصينية.