미 공군연구소와 노드롭그루만, 태양에너지를 무선 주파수로 변환하는 시험에 성공

미 공군 연구소(AFRL)와 노드롭그루만의 SSPIDR(Space Solar Power Incremental Demonstrations and Research) 프로젝트는 아라크네(Arachne) 비행 실험을 위한 핵심 하드웨어의 첫 번째 종단 간 시연을 성공적으로 수행했다.
 

""샌드위치 타일"을 위한 새로운 구성 요소의 지상 시연은 태양 에너지를 무선 주파수로 성공적으로 변환하는데 사용되었는데, 이것은 우주에서 대규모 태양열 집열 시스템을 위한 길을 닦는 데 필요한 기본 단계이다..

 
2018년 AFRL은 프로토타입 우주 태양광 발전 시스템의 핵심 구성 요소를 시연하기 위한 페이로드 개발을 위해 노드롭그루만과 1억 달러 이상의 계약을 체결했다. 샌드위치 타일은 현재 아라크네의 필수 페이로드 구성 요소이자 대규모 운영 시스템의 빌딩 블록으로 개발 중이다. 

샌드위치 타일은 두 개의 층으로 이루어져 있다. 첫 번째 층은 태양 에너지를 모으고 두 번째 층에 전력을 공급하는 매우 효율적인 태양광 전지 패널이다. 두 번째 층은 태양에서 RF로의 변환과 빔 포밍을 가능하게 하는 부품으로 채워져 있다.

노드롭그루만 원격 센싱 프로그램 사업부의 제이 파텔 부사장은 "가볍고 확장 가능한 아키텍처에서 햇빛을 RF 에너지로 성공적으로 변환하는 것은 아라크네 미션을 달성하기 위한 기술 빌딩 블록을 제공하는 데 있어 중요한 진전"이라고 말했다. "우리는 전 세계 우리 군에게 전략적 이점을 제공할 수 있는 선구적인 능력을 제공하는 데 일조하고 있다."

관계자들이 노드롭그루만 시설에 도착해 다른 사람들이 가상으로 참여한 가운데 기대를 모으고 있는 프로그램 이정표를 직접 목격했다.

멜로디 마르티네스 SSPIDR 프로젝트 매니저는 "SSPIDR 프로젝트 사무소는 이러한 기본 역량이 실험실 환경에서 발휘되는 것에 대해 매우 흥분하고 있다"고 말했다. 부품 차원에서 태양광을 RF 에너지로 전환하는 것이 우주 기반 태양광 발사를 더 큰 규모로 실현하는 핵심적인 단계다.

지상 시연에서는 태양열 시뮬레이터를 사용하여 타일의 PV 쪽을 비추고 태양광-RF 변환 과정을 시작했다. 태양 시뮬레이터가 매우 강렬했기 때문에 참석자들은 산업용 플렉시블 플라스틱 장벽 뒤에서 모니터로 실시간 RF 출력 데이터를 보고 RF 에너지 피크가 나타나 성공적인 전력 변환과 RF 복사 전력을 나타낼 때 환호했다.

아라크네의 수석 엔지니어인 카일 글레이히만은 "SSPIDR 포트폴리오의 중요한 이정표에 참석하게 되어 매우 기뻤으며, 노드롭그루만의 파트너들이 이룩한 모든 노고를 보게 되었다"고 말했다. "우리는 이 키스톤 페이로드의 출시를 추진하면서 향후의 이정표를 기대하고 있다. 국가의 요구를 충족시키기 위해 궤도상에서 가능한 한 빨리 이 기술을 시연하는 것이 중요하다."

아라크네 페이로드에 대한 개별 타일의 성공적인 테스트는 평방미터 크기의 타일 패널을 위한 빌딩 블록을 제공하는데, 이는 다른 태양광-RF 실험에서는 아직 충족되지 않은 임계값이다. 아라크네는 2025년에 발사될 예정이다.