KALBARNEWS.CO.ID (TIONGKOK) - Para ilmuwan dari Universitas Teknologi Harbin dan Universitas Teknologi Taiyuan di Tiongkok telah mengembangkan desain baru untuk panel surya luar angkasa skala besar berdasarkan rangka luar angkasa yang dapat mengembang, yang setelah dibentangkan di orbit, membentuk kerangka kaku dan secara signifikan meningkatkan ketahanan panel surya terhadap tekukan dan getaran. Para Insinyur Tiongkok Telah Mengembangkan Rangka Tiup Untuk Pembangkit Listrik Luar Angkasa Di Masa Depan
Elemen yang dapat mengembang memungkinkan para ilmuwan untuk menempatkan struktur secara kompak di dalam wahana peluncur dan kemudian membentangkannya hingga berdimensi ratusan meter setelah memasuki orbit.
Seiring kemajuan teknologi antariksa, ukuran panel surya terus meningkat. Hal ini sangat penting untuk proyek pembangkit listrik tenaga surya orbital, yang suatu hari nanti dapat mulai mengumpulkan energi matahari di luar angkasa dan mengirimkannya ke Bumi.
Namun, seiring bertambahnya ukuran panel surya, panel tersebut menjadi semakin fleksibel. Bahkan sedikit rotasi satelit dapat menyebabkan getaran kuat pada strukturnya, yang dapat berlangsung dalam waktu lama.
Untuk mengatasi tantangan ini, para ilmuwan mempertimbangkan dua opsi untuk memperkuat panel surya. Opsi pertama melibatkan pemasangan beberapa balok tiup panjang di belakang panel. Opsi kedua melibatkan pembuatan rangka ruang angkasa lengkap, yang mengingatkan pada kerangka jembatan atau struktur bangunan.
Pertama, para peneliti membuat dan menguji prototipe sepanjang 4 meter. Ditemukan bahwa balok tiup memang meningkatkan kekakuan struktural: frekuensi alami fundamental meningkat sekitar 21%. Namun, perhitungan menunjukkan bahwa efek ini tidak cukup untuk sistem yang benar-benar besar.
Oleh karena itu, para ilmuwan mensimulasikan pengoperasian susunan panel surya sepanjang lebih dari 150 meter. Ternyata pemasangan balok tiup hampir tidak membuat perbedaan: frekuensi osilasi fundamental meningkat kurang dari 2%, yang praktis tidak berdampak pada stabilitas struktural.
Struktur rangka tiup spasial menunjukkan hasil yang jauh lebih baik. Tanpa penyangga diagonal, struktur ini meningkatkan frekuensi osilasi fundamental sekitar 13 kali lipat dibandingkan dengan susunan panel surya konvensional. Penambahan penyangga diagonal semakin meningkatkan kekakuan struktural: enam frekuensi alami pertama meningkat lebih dari 2,6 kali lipat dibandingkan dengan struktur rangka tanpa penyangga.
Para ilmuwan juga menguji perilaku sistem selama manuver satelit. Dalam model tersebut, alat tersebut berputar 10° setelah itu susunan panel surya mulai berosilasi. Perhitungan menunjukkan bahwa rangka spasial tidak hanya mengurangi amplitudo getaran tetapi juga memungkinkan struktur untuk kembali ke keadaan stabil lebih cepat. Penggunaan tambahan material peredam semakin mempercepat peredaman getaran.
Menurut para peneliti, teknologi yang diusulkan mungkin dapat digunakan dalam pembangunan pembangkit listrik tenaga surya orbital di masa depan, antena komunikasi besar, dan struktur ruang angkasa ultra-besar lainnya. (tim Liputan)
Editor : Aan
