Entfaltbare Solarflächen, Inflatable Solar Array Technology Packs

Hallo,
bestimmt habt Ihr dazu auch schon einmal irgendwo etwas diskutiert, jedoch habe ich kein konkretes Thema dafür gefunden.
Ich hatte mir die Frage gestellt, wie denn das mit den Solarpaneelen im Weltraum so richtig funktioniert. Ausgangspunkt war die von Roger50 verlinkte Seite, an der die Solarflächen von ATV 5 zu sehen sind. Im Moment sind das wohl noch richtige Platten, wie sie auch z. B. in solchen Solarparks aufgestellt werden?
http://www.csgpreparationlancement.com/ariane/vol-ariane-219-ouverture-des-panneaux-solaires/

Bei der Recherche zum Thema bin ich auf Artikel gestoßen laut denen in diesem Bereich an neuen Technologien geforscht wird. An verschiedenen Stellen ist im Forum dazu etwas vergraben (z. B. ATK UltraFlex bei Raumschleppern), aber ein Hauptthema zur Zukunft der Solarflächen habe ich nicht gefunden! Das Thema Sonnensegel geht zwar in die Richtung wegen Entfaltung usw, aber da geht es glaube ich mehr um „Vorwärtskommen“ als um die Stromerzeugung.

Es geht mir im Thema um die Entwicklung von leichten, entfaltbaren Solarflächen. Unter anderem werden dazu vom Nasa Marshall Center Technologien erforscht. Wie bekommt man also eine möglichst große Solarfläche in kleine Transportbehältnisse? Interessant ist die Lösung für Missionen vom kleinen CubeSat bis zur großen Reise zu Mars und co.

Ich habe zum Thema diesen Artikel hier gefunden, auf dem das folgende Video verlinkt war:
http://spacefellowship.com/news/art40044/inflatable-solar-array-technology-packs-incredible-power-in-small-package.html

Inflatable Solar Array Technology Packs Incredible Power In Small Package
weiteres Beispiel:

ATK's MegaFlex™ Solar Array Deployment

Das Thema verpacken und entpacken stellt dabei hohe Anforderungen an die Ingenieure. Eine mögliche Hilfe ist dabei Origami.
Mit diesem Video (Forschungsgruppe von der Bringham Young University) habe ich mir erst vorstellen können, wie das funktionieren könnte. Also eine biegsame Grundfolie, auf der dann die Solarzellen in kleinen Flächen aufgebracht sind.

Origami in Space: BYU-designed solar arrays inspired by origami
Artikel:
http://www.trendsderzukunft.de/origami-in-space-wie-origamis-die-weltraumfahrt-bereichern/2013/12/17/

Dabei wurde sich schon intensiv mit Falttechniken usw. auseinander gesetzt, wie dieses Dokument aus Japan zeigt (MIURA FOLDING: APPLYING ORIGAMI TO SPACE EXPLORATION)
http://www.ijpam.eu/contents/2012-79-2/8/8.pdf

Man kann das Prinzip auch selber zuhause probieren, wer gerne bastelt und faltet kann hier nachlesen:
http://www.npr.org/2014/07/17/331974972/to-make-a-spacecraft-that-folds-and-unfolds-try-origami?ft=1&f=

Miura fold , how to

An die Moderatoren: Wenn das vom Inhalt her besser zu einem bereits bestehenden Thema passt, dann bitte dort hin verschieben!
VG, firelion
edit: Link repariert und kleine Schönheitskorrektur im Text

Passt wohl am ehesten in den Thread:
Und zwar baue ich schon seit Längerem an einem Modellbau-Constellation-Programm (nein, ich werde wegen peinlichen Aussehens meiner Modelle nichts im Modellbau-Thread dazu schreiben). Dafür habe ich vor kurzem versucht, eine entfaltbare Ultraflex-Solarzelle zu bauen und bin kläglich gescheitert. Vor dem nächsten Versuch möchte ich wissen: Wie sollten sich beim Orion CEV die Ultraflexes entfalten?

Hallo,
bestimmt habt Ihr dazu auch schon einmal irgendwo etwas diskutiert, jedoch habe ich kein konkretes Thema dafür gefunden.
Ich hatte mir die Frage gestellt, wie denn das mit den Solarpaneelen im Weltraum so richtig funktioniert. Ausgangspunkt war die von Roger50 verlinkte Seite, an der die Solarflächen von ATV 5 zu sehen sind. Im Moment sind das wohl noch richtige Platten, wie sie auch z. B. in solchen Solarparks aufgestellt werden?
http://www.csgpreparationlancement.com/ariane/vol-ariane-219-ouverture-des-panneaux-solaires/

Das ist derzeit Stand der Technik; "Platten" impliziert vielleicht ein wenig ein falsches Prinzip, denn es handelt sich dabei um leichte Honigwabenstrukturen mit Kohlefaserdeckschichten. Es gibt nach diesem Prinzip auch leichtere Konstruktionen, die auf die durchgängige Deckhaut verzichten und nur auf gezielte Verstärkungen mit Koglerovings und Inserts bei den höherbelasteten Bereichen (Holddowns, Gelenke) setzen. Aber das beherrscht auch nicht jeder.

Bei der Recherche zum Thema bin ich auf Artikel gestoßen laut denen in diesem Bereich an neuen Technologien geforscht wird. An verschiedenen Stellen ist im Forum dazu etwas vergraben (z. B. ATK UltraFlex bei Raumschleppern), aber ein Hauptthema zur Zukunft der Solarflächen habe ich nicht gefunden! Das Thema Sonnensegel geht zwar in die Richtung wegen Entfaltung usw, aber da geht es glaube ich mehr um „Vorwärtskommen“ als um die Stromerzeugung.

An diesen Flex-Strukturen, die wie ein Regenschirm entfaltet werden arbeiten viele Unternehmen, alleine, es gibt noch nicht so viele Langzeiterfahrungen damit und diese Systeme lassen sich auch nicht beliebig skalieren.

Ich habe zum Thema diesen Artikel hier gefunden, auf dem das folgende Video verlinkt war:
http://spacefellowship.com/news/art40044/inflatable-solar-array-technology-packs-incredible-power-in-small-package.html

Inflatable Solar Array Technology Packs Incredible Power In Small Package

An aufblasbare Strukturen wie die hier gezeigten glaube ich nicht so recht. Schaut Euch bloß mal die Solarzellendummies an wie verknittert die auf dem Film zu sehen sind. Sowas überlebt keine echte Zelle. Auch andere Probleme, wie verpacke ich das ganze so, daß es die Belastungen beim Start überlebt zum Beispiel, schauen mir nicht gerade einfach zu lösen bzw. überhaupt angedacht aus. Und wo ist da die Verkabelung zum Beispiel?

Hinzu kommen das ganz andere Geschichten, daß zum Beispiel ein AOCS nicht unbedingt ein flexibles SolarArray haben möchte, das seine Eigenschaften dann womöglich noch je nach Temperatur gründlich ändert. Da gibt es von manchen Sonden Anforderungen die mit einem recht kompakten (3-Panel) und steifem Wing schon kaum zu erfüllen sind.

Zoe

Die NASA berichtete zu dem Thema über den Besuch von Bolden bei einer Firma DSS, die sich damit befaßt.

http://www.nasa.gov/content/administrator-bolden-visits-company-rolling-out-new-solar-array-technology/

Im Rahmen des Technologieprogramms wird daran gearbeitet, aber ob da was flugfähiges rauskommt ist unklar.

Erinnert mich irgendwie an die entrollbaren S/A, wie sie beim Hubble Space Telescope verwendet wurden - bevor man sie dann endgültig gegen Panels ausgetauscht hat.

Hallo,
jetzt gibt es auch einen Beitrag auf der Seite des JPL über die Erforschung dieser Origami Falttechnik für z. B. Solarflächen.
Im Artikel steht, dass diese Falttechnik zum Beispiel auch für Antennen von Raumfahrzeugen eingesetzt werden könnte. Im Endeffekt überall, wo eine runde Fläche eingesetzt wird, die von innen nach außen aufgezogen wird.
In ganz ferner Zukunft könnten (theoretisch) so auch große Solarflächen für Solarkraftwerke in den Erdorbit transportiert werden.
Quelle:
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-277

Hier nochmal ein Link zum Video des entwickelten Prototyps:
http://vimeo.com/103446030
VG, firelion

Entfaltbare Antennenreflektoren gibt es seit längerem, mit am eindrucksvollsten dürften die von den Inmarsat 4 sein, die sind wirklich beeindruckend groß.

Wo es aber z.B. um Beamforming (bei Telecoms) geht, geht derzeit zumindest noch kein Weg um entsprechend geformte Kompositreflektoren vorbei (die sehen aus als ob da jemand mit dem Hammer drauf rumgehauen hätte  ).

Das Problem mit den Faltelementen sehe ich u.a. in der Skalierbarkeit. Je größer die freien Flächen sind, desto schwieriger wird das Schwingungsverhalten zu berechnen und kontrollieren sein. Es laufen da derzeit einige Entwicklungen, ich bin gespannt wann wir die ersten Flexpanels im "Serien"einsatz sehen werden.

Zoe