太空工廠：德國公司將于2027年在軌測試3D打印太陽能電池板

該任務將演示一款在太空中制造的2千瓦太陽能陣列，專為支持能量束傳輸和定向能源應用而設計。

在可展開空間結構及在軌制造領域處于領先地位的德國Dcubed公司最近宣布進軍天基能源系統領域。該公司一直在開發用于直接在軌制造太陽能電池陣列的ARAQYS系統。為了演示這項技術，該公司正在推進ARAQYS-D3任務，計劃于2027年第一季度通過由Maverick太空系統公司組織的SpaceX拼車任務發射升空。

該任務將演示一個在太空中制造的2千瓦太陽能陣列，該陣列專為支持能量束傳輸和定向能源應用而設計。如果成功，這項技術可以滿足蓬勃發展的太空經濟對電力的巨大需求，包括數據中心、高速旅行和國防星座。

"ARAQYS-D3衛星將展示在軌制造和規模化經濟發電如何解鎖新一代小型衛星——它們能夠產生、存儲和傳輸下一代軌道任務所需的能量，"參與設計該任務衛星的科羅拉多州Astro Digital公司首席執行官克里斯·比迪表示。

太陽能解決方案

近年來，SpaceX和Rocket Lab通過大幅降低進入軌道的成本和提升有效載荷能力，推動了太空準入的進步。這一進步釋放了太空應用的新浪潮，包括軌道數據中心、高ΔV運輸系統、直接到設備通信以及國防星座。但這些技術都共同面臨一個制約：需要大規模、經濟實惠、可靠且可擴展的電力。

目前，太陽能仍然是地球軌道航天器的絕對首選能源，因為那里陽光不受阻擋。但它面臨設計缺陷：太陽能電池板及其支撐結構沉重，且為了發射必須精心收攏。這些限制帶來了進一步的設計挑戰，需要復雜且沉重的機制來實現入軌后的展開。

ARAQYS系統旨在通過提供全套解決方案來革新太空電力，包括傳統的可展開陣列、專有的在軌制造千瓦級太陽能陣列，以及最終能夠進行能量束傳輸的太空發電站。其目的是降低每千瓦的成本，從而為未來的太空基礎設施和定向能源平臺奠定基礎。

計劃于2026年進行的兩次先導任務

據報道，該在軌制造系統使用一種高度緊湊、柔性、超薄的軟性太陽能薄膜，在軌道上展開。同時，一臺3D打印機直接在陣列膜上打印出剛性的背部支撐結構。樹脂在太空強烈的紫外線輻射下會迅速固化變硬。

ARAQYS-D3任務之前，計劃在2026年通過兩次獨立的SpaceX拼車任務發射兩次先導任務。第一次任務包括一顆3U衛星，負責在自由空間中制造一個60厘米的支撐桿；第二次任務將在Exotrail的SpaceVan飛行器上打印并展開一個1米的在軌制造太陽能陣列。這些基礎性演示將有助于驗證在軌發電的關鍵技術模塊，從而為ARAQYS-D3更大的多千瓦級系統的成功鋪平道路。

通過ARAQYS系統，Dcubed公司正將自己定位為太空電力解決方案領域的領導者，承諾提供經濟實惠、可擴展且無限的軌道能源。ARAQYS-D3航天器及其太陽能電池陣列的生產將是一項跨洲工程，分別在Dcubed位于德國慕尼黑和美國科羅拉多州伯紹德的設施進行。隨后，發射集成工作將由位于加州圣路易斯奧比斯波的Maverick太空系統公司負責。

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