우주기반 태양광-마이크로 웨이브 변환기가 X-37B 우주선에 실려 핵심 시험 준비중

미군의 우주선이 지구궤도에서 발사되는 전력을 위해 태양에너지를 모으는 가장 좋은 방법에 대한 비행 검증에 사용되고 있다.

3월 중순, 미 우주군의 X-37B 로봇 우주선이 최신 기밀 임무를 띠고 지구궤도에서 300일 이상 비행했다.

궤도 시험체-6(OTV-6)로 알려져 있는 이 임무에 대한 로봇 우주 드론의 임무는 대부분 비밀로 유지되고 있다. 그러나, 우주선이 수행한 연구중 알려진 하나는 광전지 무선주파수 안테나 모듈 비행 실험(PRAM-FX)이다.

PRAM-FX는 태양광을 무선주파수(RF) 마이크로웨이브 에너지로 변환하는 것을 조사하는 해군 연구소(NRL)의 실험이다. PRAM-FX는 태양에너지를 흡수하여 RF 전력으로 변환하는 12인치(30.5cm)의 정사각형 타일이다.

NRL의 혁신적인 전력 전송 및 우주태양광 포트폴리오 책임자인 Paul Jaffe는 PRAM-FX가 어디에서도 마이크로웨이브 에너지를 발사하지 않는다고 말했다. 오히려, 실험은 태양광에서 마이크로웨이브로의 변환 성능을 측정하는 것이다. 측정해야하는 것은 효율성 관점과 열 성능 관점에서 PRAM이 수행하는 방식이라고 그는 설명했다.

예비 결과

우주에서 작업은 비교적 간단하다. 그러나, PRAM-FX는 태양의 에너지를 흡수하고 그 힘을 에너지가 부족한 지구에 보내는 야심찬 목표를 발전시키는데 도움이 된다.

OTV-6에 탑재된 PRAM-FX의 첫번째 예비 결과는 Jaffe씨가 IEEE의 저널 오브 마이크로웨이브에 공동 저술한 리뷰 논문의 일부로 1월에 발표되었다.

IEEE 논문은 "이런 결과는 예비적인 것이지만 지상테스트에서 문서화된 성능과 비교하면 총 모듈 효율도는 8%다. 실험이 진행됨에 따라 우주환경에서 다양한 조명 및 온도조건에서 모듈의 성능에 대한 전체적인 그림이 그려질 것이다."라고 지적했다.

PRAM-FX는 우주 태양광 아키텍처를 위한 핵심 궤도 시험이다. 그러나, 그 다음은 무엇일까?

스탭 바이 스탭 단계

미 공군연구소(AFRL)은 우주에서 수집된 전력을 지구에 있는 원정부대에 전달하는 것을 목표로 하는 주요 시연 프로젝트의 청사진을 가지고 있다. 이 프로젝트를 Space Solar Power Incremental Demonstrations and Research (SSPIDR)이라 한다.

IEEE 논문에 설명된대로, SSPIDR의 시연에는 Arachne, SPINDLE  그리고 SPIRRAL이라는 실험이 포함된다.

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