Индия будет выпускать солнечные батареи для космических аппаратов

Индия приобрела в США технологию для производства панелей солнечных батарей для космических аппаратов и намерена выпускать эти батареи самостоятельно. Как сообщает газета The Times of India, это очередной шаг в развитии национальной космической программы, которой Нью-Дели уделяет большое внимание. "Сегодня мы полностью зависим от импорта из США. Уже сейчас мы сталкиваемся с определенными ограничениями при покупке этих солнечных батарей оптом. Если из-за каких-либо причин импорт этих важнейших комплектующих остановится, наша спутниковая программа зайдет в тупик. Чтобы уменьшить зависимость от импорта, мы решили производить их (солнечные батареи) здесь", — приводит газета слова главы Индийской организации космических исследований (ISRO) Кайласавадиву Сивана. Он отметил, что для производства спутника необходимо от 1,5 тыс. до 10-15 тыс. ячеек солнечных батарей. Без такой батареи, по словам Сивана, спутник быстро становится космическим мусором.

Нью-Дели активно развивает национальную космическую программу. В 2017 году ISRO сообщила, что планирует удвоить число запусков индийских спутников на орбиту и вывести в космос 60 аппаратов в ближайшие пять лет. Организация также ведет работы над пилотируемыми кораблями. Эскизный проект индийского космического корабля на трех членов экипажа был представлен еще в 2009 году. В 2017 году Индия вышла на пятое место в мире по расходам на космические исследования, уступив лишь США, Китаю, России и Японии.

В России планируют наращивать выпуск солнечных батарей для спутников

Российские космические компании в рамках импортозамещения планируют увеличить выпуск солнечных батарей для спутников, сообщил глава "ИСС имени Решетнева" Николай Тестоедов на Singapore Airshow 2018. "В ближайшие несколько лет наши компании увеличат производство солнечных батарей для космических аппаратов", — сказал Тестоедов в четверг журналистам. "Если изначально нам приходилось все компоненты покупать на рынке, то сейчас «переделы» все больше приходят в Россию: теперь уже и стекла, и подложки не покупаем, делаем сами. Теперь мы сказали нашим компаниям «Сатурн» и «Агат», что готовы закупать по 200-250 кв. метров в год, идём по пути наращивания объёмов", — добавил он.

Компания «Информационные спутниковые системы имени Решетнева» — одна из ведущих в российской космической отрасли. Это базовое предприятие по созданию спутников связи и системы ГЛОНАСС. ИСС владеет технологиями полного цикла создания космических комплексов от проектирования до управления космическими аппаратами на всех орбитах — от низких круговых до геостационарных.

В России создали технологию продления жизни космических солнечных батарей

Холдинг "Российские космические системы" (РКС) завершил создание модернизированной системы электрической защиты для солнечных батарей отечественного производства, сообщает пресс-служба холдинга. Применение системы позволит существенно продлить срок работы источников питания космических аппаратов и сделает российские солнечные батареи одними из самых энергоэффективных в мире. Основу системы защиты солнечной батареи составляют диоды – небольшие устройства, устанавливаемые на каждый фотоэлектрический преобразователь (ФЭП), из которых состоит солнечная батарея. Диоды являются одним из ключевых элементов, от качества которых зависит ее энергоэффективность и срок активного существования.

Как заявил руководитель участка физико-термических процессов цеха полупроводниковых изделий холдинга Алексей Ануров, РКС почти 20 лет назад первыми в России начали создавать защитные диоды и ведут их постоянную модернизацию — в минувшем году была завершена разработка нового поколения этих изделий.

Солнечные батареи для космоса состоят из фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) размером 25х50 миллиметров. Площадь солнечных батарей может достигать 100 квадратных метров (для орбитальных станций), поэтому ФЭП в одной системе может быть очень много. ФЭП расположены цепочками. Каждую отдельную цепочку называют "стринг". В космосе отдельные ФЭП периодически поражаются космическими лучами, и если бы на них не было никакой защиты, то из строя могла бы выйти вся солнечная батарея, в которой находится поражённый преобразователь.

Основу системы защиты солнечной батареи составляют диоды — небольшие устройства, устанавливаемые в комплекте с ФЭП. Когда солнечная батарея частично или полностью попадает в тень, ФЭП вместо подачи тока на аккумуляторы начинают его потребление — через ФЭП идёт обратное напряжение. Чтобы этого не происходило, на каждом ФЭП устанавливается шунтирующий диод, а на каждый "стринг" — блокирующий диод. Чем эффективнее ФЭП, чем больше тока он выдаёт, тем больше будет обратное напряжение при попадании солнечной батареи в тень Земли.

Если шунтирующий диод "не тянет" обратное напряжение выше определённой величины, ФЭП придется делать менее эффективными, чтобы как прямой ток зарядки батарей, так и обратный ток нежелательной разрядки были минимальны. Когда со временем под воздействием дестабилизирующих факторов космического пространства отдельные ФЭП или сразу "стринг" выходят из строя, такие элементы просто отсекаются, не затрагивая рабочие ФЭП и другие "стринги". Это позволяет остальным, ещё исправным, преобразователям продолжать работу. Таким образом, именно от качества диодов зависит энергоэффективность и срок активного существования солнечной батареи.

"По своим электрическим, массо-габаритным и надежностным характеристикам они находятся на уровне лучших мировых аналогов, а по ряду параметров опережают их. При этом стоимость российских диодов более чем в два раза ниже", — приводить пресс-служба слова Анурова.

По информации РКС, в конструкции новых диодов использованы запатентованные технические решения, которые существенно улучшают их эксплуатационные характеристики и повышают надежность. Так, применение специально разработанной многослойной диэлектрической изоляции кристалла позволяет диоду выдерживать обратное напряжение до 1,1 киловатта. Благодаря этому новое поколение защитных диодов может использоваться с самыми эффективными из существующих ФЭП.

Кроме того, для повышения надежности и срока службы диодов в РКС создали новые многослойные коммутирующие шины диодов на основе молибдена, благодаря которым диоды выдерживают более 700 термоударов, когда температура за несколько минут изменяется более чем на 300 градусов Цельсия.

Срок активного существования солнечной батареи космического аппарата, оснащённой новыми диодами, увеличится до 15,5 года. Ещё 5 лет диод может храниться на Земле. Таким образом, общий гарантийный срок эксплуатации диодов нового поколения составляет 20,5 года. Высокая надёжность устройства подтверждена независимыми ресурсными испытаниями, в ходе которых диоды выдержали более семи тысяч термоциклов. Отработанная групповая технология производства позволяет РКС выпускать более 15 тысяч диодов нового поколения в год. Их поставки планируется начать уже в 2017 году.