بريمن، ألمانيا - تتجه شركة Dcubed الألمانية المتخصصة في مكونات الأقمار الصناعية إلى عالم التصنيع في الفضاء، حيث تبدأ سلسلة من المهام لعرض إنتاج ألواح شمسية واسعة النطاق مباشرة في المدار. في معرض Space Tech Expo Europe في 18 نوفمبر، كشفت الشركة عن خط إنتاجها ARAQYS، المصمم لتقديم تصنيع أكثر قابلية للتكيف واقتصادية للألواح الشمسية في المدار مقارنة بالطرق التقليدية.
من المقرر إجراء اختبار محوري لهذه التقنية في مهمة ARAQYS-D3، المقرر إطلاقها في الربع الأول من عام 2027 على متن مهمة مشاركة الركاب لـ SpaceX، والتي تم ترتيبها بواسطة Maverick Space Systems وتستخدم حافلة أقمار صناعية من Astro Digital. ستركز هذه المهمة على تصنيع لوحة شمسية قادرة على توليد اثنين كيلووات من الطاقة. ستحمل المركبة الفضائية بطانية ملفوفة من الخلايا الشمسية.
أوضح توماس سين، الرئيس التنفيذي لشركة Dcubed، في مقابلة: "نقوم بفكها في الفضاء وطباعة هيكل عليها يعمل على تقويتها". يستخدم هذا الهيكل راتنجًا يتم معالجته بواسطة ضوء الأشعة فوق البنفسجية، والذي أشار إليه سين على أنه طريقة منخفضة الطاقة للإنتاج. إن بناء هيكل المصفوفة في الفضاء يبسط عملية المصفوفات الكبيرة مقارنة بالتصنيع الأرضي. وقال: "النهج التقليدي مع الألواح المطوية يصبح ثقيلاً للغاية"، مما يستلزم ألواحًا أكثر متانة وآليات إطلاق أكثر قوة لتحمل بيئة الإطلاق.
وأضاف: "إن التقدم الكبير في هذه اللوحة الشمسية المصنعة في الفضاء هو أنها مصممة للاستخدام في الفضاء. لسنا بحاجة إلى أي مفصلات أو آليات تحرير التثبيت. لذلك، يمكننا جعلها رقيقة جدًا هناك". تعتزم Dcubed استخدام خلايا شمسية أرضية بدلاً من الخلايا المؤهلة للفضاء. صرح سين أن هذا النهج يمكن أن يقلل التكاليف من مئات الدولارات لكل واط إلى "عشرات الدولارات" لكل واط، وهو أمر مهم للتطبيقات الناشئة كثيفة الاستهلاك للطاقة مثل مراكز بيانات الفضاء. تعتبر الخلايا الأرضية كافية للأقمار الصناعية التي يبلغ عمرها حوالي خمس سنوات.
وقال: "نحن نستخدم هذا حقًا من أجل التجمعات الضخمة، من أجل الأقمار الصناعية الرخيصة". "إنه ليس شيئًا نستخدمه لمحطة الفضاء أو أي شيء من هذا القبيل." ARAQYS-D3 هي مركبة فضائية من فئة ESPA، يبلغ حجمها حوالي متر واحد. عند النشر الكامل، ستمتد اللوحة الشمسية حوالي 15 مترًا. وذكر سين التعاون الوثيق مع Astro Digital، التي يقع مقرها الرئيسي في كولورادو بالقرب من مكتب Dcubed في الولايات المتحدة.
قبل ARAQYS-D3، خططت Dcubed لمهمتين تمهيديتين. الأولى، ARAQYS-D1 أو Dcubed-1، عبارة عن مكعبات 3U مصممة لعرض إنتاج ذراع بطول 60 سم في الفضاء. ستقوم ARAQYS-D2 بتقييم طباعة لوحة شمسية بطول متر واحد كحمولة على مهمة Spacevan من قبل الشركة الفرنسية Exotrail. من المقرر إطلاق كلتا المهمتين في مهام مشاركة الركاب منفصلة لـ SpaceX في أوائل عام 2026.
تقوم Dcubed أيضًا بتصنيع ألواح شمسية تقليدية وحصلت مؤخرًا على عقد من Intuitive Machines لتزويد المصفوفات لأقمار الاتصالات القمرية الأولية. اقترح سين أن اثنين كيلووات يمثل النقطة التي تصبح فيها المصفوفات المصنعة في الفضاء (ISM) مفيدة. وقال: "يمكننا أن نرى أن الكثير من العملاء الذين لدينا الآن والذين يحتاجون إلى اثنين كيلووات أو أكثر يمكنهم استبدال الألواح الشمسية التقليدية الخاصة بهم بلوحة شمسية ISM، لأنهم يستطيعون توفير ترتيب من حيث التكلفة".
تسعى Dcubed بنشاط إلى تبني تقنية ISM للألواح الشمسية في وقت مبكر، بما في ذلك القوات الفضائية الأمريكية والجيش الألماني. أحد التطبيقات المحتملة هو نقل الطاقة، والذي ذكر سين أن الشركة تعتزم عرضه في ARAQYS-D3. من الناحية النظرية، لا يوجد حد لحجم المصفوفة المنتجة عبر هذه التقنية. وقال: "نحن نستخدم الآن اثنين كيلووات لأن هذا هو التوازن الصحيح بين ما هو ممكن ومجنون تمامًا". تتضمن الخطوات اللاحقة مصفوفات بقدرة خمسة كيلووات، تليها إصدارات بقدرة 10 إلى 20 كيلووات.
تمثل المصفوفات الكبيرة تحديات هيكلية للمركبات الفضائية التي تقوم بمناورات متكررة. ومع ذلك، أضاف سين: "إذا لم تكن بحاجة إلى فعل الكثير بالمركبة الفضائية، فيمكنك الذهاب إلى 100 متر، كيلومتر واحد". اسم ARAQYS مشتق من aranea، وهو المصطلح اللاتيني للعنكبوت. وقال سين: "يمكنهم صنع هياكل لطيفة للغاية عند الحاجة". كما يشير أيضًا إلى أراكيس، الكوكب الصحراوي من ملحمة "Dune". واختتم قائلاً: "لقد أحببت الفيلم".