我們的夢想是什么?是讓軌道太陽能電池板的能量束從太空下來。我們面臨的問題是什么?是如何設定太陽能電池板的形狀使得以最大表面面積捕捉盡可能多的光線。 大多數太陽能電池板都沒有什么好看的。他們樸素且實用,不是那種只能在畫廊里面展示的工藝品。而由美國宇航局開發的太陽能電池陣列原型更像是一個太陽能花,比起太陽能電池板,它既美觀又實用。 美國航空航天局此前已經在太空任務中使用簡單的手風琴和球迷折陣列,但是這花狀的太陽能電池陣列的原型更復雜,更緊湊。
Brian Trease是美國宇航局噴氣推進實驗室的一名機械工程師和折紙愛好者。他曾與來自美國楊百翰大學的研究人員和折紙專家羅伯特•朗開發出的折疊起來8.9英尺大小,展開直徑達到令人嘆為觀止的82英尺的數組。作為概念驗證,該團隊創建了一個桌面大小的原型,擴展范圍剛剛超過4英尺寬,通過組合不同類型的折紙褶皺而產生。 這種方法的吸引力在于該陣列可以收拾成便攜的小件發射便于在太空展開部署。
“這是藝術,文化和技術的一種獨特的交匯,”Trease說。他認為,這種太陽能電池陣列可以部署使用在一種如同CubeSat的微小且低成本的立方體衛星航天器內。 進行更深遠的展望,折紙式太陽能電池陣列或許能夠被發送到衛星軌道,像發電廠一樣,聚集可用能源并通過微波送返地球。
折紙式太陽能電池陣列的應用并不新,但它是一個基本仍未被發掘的前沿。舉一個顯著的早期例子,為建設一個日本衛星的太陽能電池板使用了由天體物理學家高麗三浦開發的折紙褶皺。那是發生在1995年,而現在美國航空航天局的團隊正在重新審視和完善其概念。 Trease的折紙太陽能電池板現在只是一個模型,并且由于太陽能電池板通常是由較厚的材料制成的,其最終的解決方案可能需要一些調整。但是,很可能未來的太陽能電池陣列會由一個古老的藝術激發靈感。 我們會在太空看到太陽能天鵝嗎?或許不會,但這個看起來像太陽能折紙花的光伏陣列可能有一天將在衛星軌道上滑翔并變幻出美麗的花朵。