Немецкая компания Dcubed готовится изменить подход к энергоснабжению космических аппаратов. К началу 2027 года она планирует испытать технологию, которая позволит изготавливать солнечные панели прямо на орбите, а не запускать их с Земли в готовом виде.
Речь идёт о системе ARAQYS — решении для создания жёстких солнечных массивов из гибкого «солнечного одеяла» с помощью 3D-печати в космосе.
В чём проблема традиционных солнечных панелей
Сейчас почти все спутники на околоземной орбите используют солнечные батареи, но у классического подхода есть несколько серьёзных минусов:
- панели и несущие конструкции тяжёлые и занимают много места в ракете;
- нужны сложные механизмы развёртывания, которые должны выдерживать вибрации и нагрузки при запуске;
- часть массы и объёма полезной нагрузки уходит не на полезную аппаратуру, а на конструкцию панелей.
В итоге запуск таких систем дороже, а возможности по увеличению площади солнечных массивов ограничены габаритами ракеты.
Как работает система ARAQYS
Dcubed предлагает другой подход — изготовление солнечных массивов на орбите. Основные элементы системы ARAQYS:
- Ультратонкое гибкое «солнечное одеяло»
Это мягкая, компактно сворачиваемая плёнка с солнечными элементами. В сложенном виде она занимает намного меньше места, чем традиционная панель. - Модуль с 3D-принтером
После вывода на орбиту плёнка разворачивается, а 3D-принтер начинает печатать на её обратной стороне жёсткий силовой каркас. - Отверждение под действием ультрафиолета
Используется специальная смола, которая быстро твердеет под воздействием жёсткого ультрафиолетового излучения в открытом космосе. Это позволяет обойтись без энергоёмких печей и уменьшает потребление энергии.
Так формируется уже жёсткая, но лёгкая солнечная панель, изготовленная не на Земле, а прямо на орбите.
Испытательные миссии: от демонстраций 2026 года к 2 кВт в 2027-м
Чтобы отработать технологию, Dcubed реализует программу из нескольких миссий:
- ARAQYS-D1 (Dcubed-1) — демонстрация изготовления 60-сантиметровой балки в открытом космосе.
- ARAQYS-D2 — печать и развёртывание 1-метрового фрагмента солнечного массива.
- ARAQYS-D3 — ключевая миссия, запуск на rideshare-миссии SpaceX, ориентировочно в I квартале 2027 года. В её рамках планируется изготовить на орбите солнечную панель мощностью около 2 кВт и длиной порядка 15 метров.
D3 должна подтвердить, что в космосе можно надёжно производить крупные солнечные массивы, подходящие для реальных задач.
Зачем это нужно: новые форматы спутников и орбитальной энергетики
Если испытания ARAQYS пройдут успешно, у таких систем есть несколько важных преимуществ:
- Меньшая масса и объём при запуске — вместо громоздких конструкций запускаются только плёнка и печатный модуль.
- Проще масштабировать мощность — можно увеличивать длину и площадь плёнки, не упираясь в габариты ракеты.
- Упрощение механики спутника — многие раскладные механизмы можно заменить печатью каркаса в космосе.
- Новые типы аппаратов — орбитальные буксиры, энергетические платформы и сети обработки данных, которым нужна большая и дешёвая по стоимости за киловатт мощность.
В перспективе такие технологии могут стать основой для крупных орбитальных электростанций и систем передачи энергии в космосе.
Проект Dcubed с системой ARAQYS — это один из первых реальных шагов к тому, чтобы делать ключевые элементы энергетики спутников прямо на орбите, а не полностью зависеть от запуска готовых конструкций с Земли. Если демонстрационная миссия ARAQYS-D3 в 2027 году окажется успешной, у космической отрасли появится новый инструмент для создания лёгких и мощных солнечных массивов, которые будет проще и дешевле выводить в космос.