維吉尼亞大學設計太陽能氣球，期望在火星升空
現代人所生活的地方離不開電力與能源，在外太空亦然，于是美國國家航空暨太空總署(NASA)舉辦BIG 概念挑戰賽，希望在人類抵達火星之前，可
現代人所生活的地方離不開電力與能源，在外太空亦然，于是美國國家航空暨太空總署(NASA)舉辦“BIG 概念”挑戰賽，希望在人類抵達火星之前，可以在火星上利用太陽能發電，并至少可以擁有 40KW 的發電量，且可以運用火箭運送。NASA 期望該太陽能設備具有可快速部署與拆解功能，能在火星的任一地點設備，并克服日照角度、季節、不同著陸地點的光通量以及沙塵暴。也要考慮到如何防止光伏表面累積灰塵與裝載后的除塵的方式，NASA 希望這些太陽能發想未來可為宇航員員供電。
目前仍有太陽能車在火星中，為可移動的探測器，但其太陽能板由于累積過多灰塵，導致光電轉換效率降低，NASA 認為灰塵是維運的挑戰之一。
維吉尼亞大學電機工程 Mool Gupta 教授及其團隊是 5 名決賽選手之一，利用兩個直徑 50m、約 5~6 層樓高的大型二氧化碳充氣氣球，并在氣球表面設備可撓式(flexible)太陽能板，增加光吸收量之余，也可以減少粉塵的累積。
研究人員表示，除了要能設備太陽能板之外，也得注意裝載體積與重量，必須要想出一些重量輕，又可以卷起來方便攜帶的事物。而新一代的太陽能電池輕便又靈活，可像一張紙卷起來，并放在火箭內。
由于火星距離太陽較遠，日照量是地球的一半，但火星大氣比較稀薄，大部分光線可直接射入太陽能電池板。研究人員表示，NASA 需要 40KW 的電力，但該太陽能設備的發電量預估可高達 145KW。
維吉尼亞大學 Charles L.Brown 電機與電腦工程部門的 Nikolaos Sidiropoulos 教授指出，這是一項開箱即用的設計，能最大限度地收集能量，灰塵不會積在設備上。
該項比賽在今年 8 月開始，維吉尼亞大學、威爾猛軍校、普林斯頓大學、美國德州農工大學、科羅拉多大學波德分校一同角逐最終名額，各個團隊將會把概念集結成 15 頁的檔案，并附上原始的工程和分析，最終計劃將會在明年 3 月選定。
其中威爾猛軍校設計一項充氣太陽能陣列，運用火星中的二氧化碳填充管道，可設備 8 個大型矩形太陽能電池板。普林斯頓大學則是運用摺紙靈感，巨型的單片陣列可摺疊并收納。
美國德州農工大學的設計包括 4 支直徑 18m 的太陽能傘，并擁有可伸縮的傘柄。而科羅拉多大學波德分校提出可摺疊的太陽能光伏，利用可撓式的吊臂支撐四個圓形太陽能陣列。
NASA 技術任務委員會中的電力和能源儲存技術專家 Lee Mason 表示，這些提案讓我們對于太陽能部署與封裝有新的發想。
(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源：維吉尼亞大學)
責任編輯：lixin
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