Október végén egy több mint hétórás űrséta során felszerelték a Nemzetközi Űrállomás (ISS) hetedik és egyben utolsó előtti új generációs napelemtábláját.
Ezzel belátható közelségbe került az ISS energiaellátása korszerűsítésének befejezése. A fejlesztés célja, hogy ellensúlyozza a régi napelemek teljesítményének fokozatos csökkenését, és elegendő elektromos energiát biztosítson az ISS működtetéséhez és tudományos programjaihoz az évtized végéig. A nyolcadik, egyben utolsó iROSA (ISS Roll-Out Solar Array) nevű kitekerhető napelemtábla felszerelését november 5-re tervezik. A két utolsó iROSA a SpaceX október 13-án felbocsátott Dragon (CRS-35) teherűrhajójával, annak külső rakterében jutott fel az űrállomásra.
A napelemfejlesztés az ISS jelenlegi egyik legjelentősebb, több éven át tartó műszaki korszerűsítési programja. Bár az űrállomás működésének befejezését jelenleg 2030 körül tervezik, a fejlesztés biztosítja, hogy a több mint negyedszázada lakott űrlaboratórium hátralévő éveiben is megfelelő mennyiségű elektromos energia álljon rendelkezésre a kutatóberendezések működtetéséhez és a biztonságos üzemeltetéshez.
Az ISS eredeti napelemszárnyait már elég régen, 2000 és 2009 között szerelték fel. Ezek az űrállomás leglátványosabb szerkezeti elemei közé tartoznak, amelyek a Nap sugárzását közvetlenül elektromos energiává alakítják. A napelemeket eredetileg kb. 15 éves működésre tervezték, így egy részük már jóval túl van a névleges élettartamán. Az űrbeli környezetben a sugárzás, valamint a hőmérséklet jelentős ingadozása és az anyagok természetes öregedése miatt a napelemek hatásfoka az idő előrehaladtával csökken. A folyamatosan működő életfenntartó rendszerek, a kommunikációs berendezések, a számítógépek és a tudományos műszerek azonban továbbra is megbízható energiaellátást igényelnek.
A NASA ezért 2021-ben megkezdte az ISS napelemes rendszerének nagyszabású korszerűsítését. (További iROSA-párok 2022-ben és 2023-ban kerültek fel az ISS-re.) A program keretében összesen nyolc iROSA típusú napelemtáblát szerelnek fel. Az új egységek nem a régieket váltják fel, hanem azok elé kerülnek, részben eltakarva az eredeti napelemszárnyakat. Bár emiatt a régi panelek kevesebb napfényt kapnak, továbbra is termelnek valamennyi áramot, így az új és a régi rendszerek együttes teljesítménye jelentősen meghaladja a korábbit.
Az iROSA napelemeket különleges nyitási mechanizmus révén telepítik. A hagyományos, merev táblákból álló napelemszárnyakkal szemben ezeket az egységeket indítás előtt kompakt hengerekbe tekerik fel. Az űrben a rugalmas, szénszálas tartószerkezetben tárolt energia segítségével bomlanak ki, vagyis a kinyitáshoz nincs szükség külön elektromos motorra. Az október 29-én az 50 éves amerikai Anil Menon és a 44 éves kanadai Joshua Kutryk űrhajósok által felszerelt, mintegy 18 m hosszú napelemszárny mindössze tíz perc alatt érte el teljes méretét. Ez a technológia nemcsak a szerkezet tömegét és bonyolultságát csökkenti, hanem az indítás során rendelkezésre álló hely hatékonyabb kihasználását is lehetővé teszi.
Az új napelemtábla felszerelése ugyanakkor összetett feladat volt. Az űrhajósoknak a világűrben, az űrállomás külső szerkezetén dolgozva kellett a megfelelő helyre rögzíteniük a berendezést, majd csatlakoztatniuk az elektromos rendszerhez. A munkát a földi irányítók folyamatosan figyelemmel kísérték, miközben az űrhajósoknak szigorúan meghatározott műveleti sorrendet kellett követniük. A 7 óra 11 percig tartó űrséta végére a hetedik iROSA napelemtábla sikeresen kinyílt.
A teljes modernizáció befejezésével az ISS rendelkezésére álló elektromos teljesítmény várhatóan közel egyharmadával, 160-ról 215 kW-ra növekszik. A napelemek által termelt elektromos energiát az űrállomás közvetlenül felhasználja, illetve akkumulátorokban tárolja, hogy a Föld árnyékában töltött időszakokban is biztosított legyen az áramellátás. Az ISS mintegy másfél óra alatt kerüli meg bolygónkat, így naponta nagyjából tizenhatszor váltakoznak számára a napsütéses és az árnyékos időszakok.
A korszerűsítés jelentősége túlmutat az ISS mindennapi működésén. Az iROSA technológia fontos tapasztalatokat szolgáltat a jövő űreszközeinek fejlesztéséhez is, hiszen a könnyű, kompakt módon szállítható és egyszerűen kinyitható új generációs napelemek előnyösek lehetnek a nagy energiaigényű űrállomások és más űrbeli létesítmények számára.
Kapcsolódó linkek:
Spacewalking astronauts unfurl upgraded solar array to boost space station power (Spaceflight Now)
As it happened: spacewalkers install new solar array (Spaceflight Now)
