Science >> Wetenschap >  >> Energie

Waarom gebruiken ruimtevaartuigen zonnecellen om elektriciteit op te wekken in plaats van steenkool te verbranden?

Ruimtevaartuigen gebruiken om verschillende redenen zonnecellen om elektriciteit op te wekken in plaats van steenkool te verbranden:

1. Beschikbaarheid van zonlicht :In de ruimte worden ruimtevaartuigen blootgesteld aan overvloedig zonlicht, waardoor het een betrouwbare energiebron is. Zonnecellen kunnen zonlicht efficiënt omzetten in elektrische energie, waardoor continue stroom wordt geleverd aan ruimtevaartuigsystemen en -instrumenten.

2. Geen brandstofvereiste :Het verbranden van steenkool vereist een constante aanvoer van steenkoolbrandstof, wat aanzienlijke massa- en logistieke uitdagingen zou opleveren voor ruimtevaartuigmissies. Zonnecellen daarentegen hebben geen brandstof nodig, waardoor de noodzaak voor opslag, transport en beheer van brandstofvoorraden in de ruimte wordt geëlimineerd.

3. Gewicht en efficiëntie :Zonnecellen zijn licht van gewicht en hebben een hoge vermogen-gewichtsverhouding. Dit is van cruciaal belang voor ruimtevaartuigen waar elke gram massa telt, omdat dit een directe invloed heeft op de kosten en complexiteit van het lanceren van het ruimtevaartuig. Zonnecellen kunnen voldoende stroom leveren zonder extra gewicht toe te voegen.

4. Milieu-impact :Bij het verbranden van steenkool komen broeikasgassen en verontreinigende stoffen vrij, die kunnen bijdragen aan klimaatverandering en aantasting van het milieu. In de ruimte moeten ruimtevaartuigoperaties zich houden aan strikte milieurichtlijnen om hun impact op het hemelse milieu te minimaliseren en besmetting van andere planeten of manen te voorkomen. Zonnecellen genereren schone en hernieuwbare energie zonder schadelijke uitstoot te veroorzaken.

5. Betrouwbaarheid en levensduur :Zonnecellen hebben een lange levensduur en kunnen betrouwbaar functioneren in de barre omstandigheden in de ruimte, inclusief extreme temperaturen en blootstelling aan straling. Kolenverbrandingssystemen vereisen daarentegen regelmatig onderhoud en zijn gevoeliger voor storingen als gevolg van mechanische slijtage.

6. Stille werking :Zonnecellen wekken geruisloos elektriciteit op, zonder bewegende delen of luidruchtige trillingen. Dit is belangrijk voor gevoelige wetenschappelijke instrumenten en communicatiesystemen aan boord van ruimtevaartuigen, waar het minimaliseren van geluidsinterferentie cruciaal is.

Over het algemeen hebben zonnecellen de voorkeur voor het opwekken van elektriciteit in de ruimte vanwege hun betrouwbaarheid, efficiëntie, gebrek aan brandstofvereisten en compatibiliteit met de ruimteomgeving.