रोल आउट सोलर एरे

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स्पेसएक्स क्रू -2 फ्लाईअराउंड के दौरान शूट किए गए आईरोसा पैनल
P6 ट्रस पर जूम कैमरे से देखे गए के रूप में नया तैनात iROSA पैनल
अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर रोबोटिक हथियारों द्वारा आयोजित रोसा

रोल आउट सोलर एरे (आरओएसए) और इसका बड़ा संस्करण आईएसएस रोल आउट सोलर एरे (आईरोसा) रेडवायर द्वारा डिजाइन और विकसित अंतरिक्ष यान के लिए हल्के, लचीले बिजली स्रोत हैं। [1]

यह नए प्रकार का सौर सरणी पारंपरिक सौर सरणियों की तुलना में बहुत कम द्रव्यमान पर अधिक ऊर्जा प्रदान करता है। [2] उपग्रहों को बिजली देने के लिए उपयोग किए जाने वाले पारंपरिक सौर पैनल भारी होते हैं, जिनमें भारी पैनल यांत्रिक टिका का उपयोग करके एक साथ मुड़े होते हैं। यह देखते हुए कि अंतरिक्ष-बाध्य पेलोड अपने द्रव्यमान और मात्रा में आवश्यकता से सीमित है, आरओएसए २० प्रतिशत हल्का है ( 325 कि॰ग्राम (717 पौंड) के द्रव्यमान के साथ) ) [3] और समान प्रदर्शन के साथ कठोर पैनल सरणियों की मात्रा का एक चौथाई। [4]

रोसा एक लचीला और रोल करने योग्य सौर सरणी है जो उसी तरह संचालित होता है जैसे मापने वाला टेप अपने स्पूल पर खुलता है। नया सोलर ऐरे डिज़ाइन लॉन्च के लिए एक कॉम्पैक्ट सिलेंडर बनाने के लिए रोल अप करता है जिसमें काफी कम द्रव्यमान और मात्रा होती है, संभावित रूप से पर्याप्त लागत बचत के साथ-साथ उपग्रहों के लिए बिजली में वृद्धि की पेशकश की जाती है। रोसा में एक लचीली सामग्री से बना एक केंद्र पंख होता है जो बिजली पैदा करने वाले फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के तारों का समर्थन करता है। पंख के दोनों किनारों में एक संकीर्ण भुजा होती है जो पंख की लंबाई के माध्यम से सरणी को समर्थन प्रदान करने के लिए फैली हुई है, जिसे उच्च तनाव समग्र बूम कहा जाता है। बूम एक कठोर मिश्रित सामग्री से बने स्प्लिट ट्यूब की तरह दिखते हैं, चपटे और लंबाई में लुढ़के। सरणी को उभारने के लिए किसी मोटर की आवश्यकता नहीं होती है। यह बूम में संग्रहीत संभावित ऊर्जा का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है जो प्रत्येक बूम संक्रमण के रूप में एक कुंडल आकार से सीधे समर्थन हाथ में जारी किया जाता है। तब सौर पंखों को रोल्ड बूम में तनाव ऊर्जा के कारण तैनात किया जाता है जो संरचना के दो सिरों पर मौजूद होते हैं।

पेटेंट[संपादित करें]

ब्रायन आर. स्पेंस और स्टीफन एफ. व्हाइट २१ जनवरी, २०१० को रोल आउट सोलर एरे के विचार को पेटेंट कराने वाले पहले व्यक्ति थे। [5] उन्हें १ अप्रैल २०१४ को इस कार्य के लिए एक पेटेंट प्राप्त हुआ। [5]

इतिहास[संपादित करें]

केएससी में स्पेस स्टेशन प्रोसेसिंग फैसिलिटी में आईएसएस रोल आउट सोलर एरेज़ बनाया जा रहा है

नासा ने कई साल पहले पृथ्वी पर निर्वात कक्षों में आरओएसए तकनीक का परीक्षण किया था,  लेकिन फिर भी १८ जून २०१७ को अंतरिक्ष में इसका परीक्षण करने का निर्णय लिया। आरओएसए को ३ जून को SpaceX CRS-11 में लॉन्च किया गया। [3] १७-१८ जून, २०१७ के सप्ताहांत में, जमीन पर मौजूद इंजीनियरों ने स्पेसएक्स ड्रैगन रिसप्ली शिप से रोल आउट सोलर एरे (आरओएसए) प्रयोग निकालने के लिए अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के रोबोट कैनाडर्म2 को दूरस्थ रूप से संचालित किया। अवलोकन के बाद तंत्र को पृथ्वी पर वापस लाने की योजना नहीं थी। १.६-मीटर-चौड़े विंग के दोनों किनारों पर तनावपूर्ण उछाल से विस्तार करते हुए, १८ जून को सौर सरणी फहराया गया। [6] नासा ने एक सप्ताह तक लगातार परीक्षण करने और उसके परिणामों का निरीक्षण करने का निर्णय लिया। इंजीनियरों ने सौर सरणी के व्यवहार को देखा क्योंकि यह आईएसएस की कक्षा के माध्यम से अत्यधिक तापमान के झूलों के संपर्क में था। संरचनात्मक भार के लिए सरणी की प्रतिक्रिया का आकलन करने के लिए कंपन और दोलन भी यांत्रिक रूप से पेश किए गए थे। [7] प्रयोगों के बाद, ग्राउंड कंट्रोलर सौर पैनल को उसके संग्रहीत विन्यास में लॉक करने में असमर्थ रहे। इसलिए सौर सरणी को १२-दिवसीय परीक्षण के बाद ३० जून को अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन से हटा दिया गया था। [8]

ISS-65 Canadarm2 रोबोटिक आर्म की चपेट में एक iROSA

जून २०२१ में, दो नए सौर आरओएसए इंटरनेशनल स्पेस स्टेशन के P6 ट्रस मास्ट कैन पर पैनल लगाए गए थे। [9] दो ऑपरेशनों को पूरा करने में प्रत्येक में छह घंटे लगे और अंतरिक्ष यात्री शेन किम्ब्रू और थॉमस पेस्केट द्वारा तीन स्पेसवॉक पर किए गए। [10] [11] [12] [13] नई सरणियों का उद्देश्य दिन की कक्षा के दौरान स्टेशन को कुल १२० किलोवाट अतिरिक्त संवर्धित शक्ति देना था। [14]

अनुप्रयोग[संपादित करें]

रोसा आकार में बहुत कॉम्पैक्ट है और, इसकी बड़ी बिजली उत्पादन क्षमता के कारण, भविष्य के मिशनों के लिए भरोसेमंद है, जिसमें इंटरप्लानेटरी यात्रा शामिल है जिसमें भारी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

समय के साथ, एकीकृत ट्रस संरचना पर आईएसएस के मौजूदा सोलर एरे विंग्स पर फोटोवोल्टिक सेल धीरे-धीरे खराब हो गए हैं, जिन्हें १५ साल की सेवा जीवन के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह २००० और २००६ में पि६ और पि४ ट्रस के साथ लॉन्च होने वाले पहले सरणियों के साथ विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है।

पंखों को बढ़ाने के लिए, नासा द्वारा स्पेसएक्स ड्रैगन 2 कार्गो अंतरिक्ष यान के ट्रंक में जून २०२१ की शुरुआत से २०२३ की शुरुआत में स्पेसएक्स सीआरएस-22, सीआरएस-26, और सीआरएस-२७. इन सरणियों को पंखों के मध्य भाग के साथ उनकी लंबाई के दो तिहाई तक तैनात करने का इरादा है।

फरवरी २०२१ के अंत में एक्सपीडिशन 64 के चालक दल के सदस्यों द्वारा सोलर एरे विंग्स वाले पि६ ट्रस मास्ट कैन पर आईआरओएसए के सपोर्ट ब्रैकेट्स को स्थापित करने का काम शुरू किया गया था। [15] जून की शुरुआत में सरणियों की पहली जोड़ी वितरित किए जाने के बाद, [12] सदस्यों द्वारा किम्ब्रू और अभियान 65 के पेसक्वेट द्वारा १६ जून को एक स्पेसवॉक 2बी पावर चैनल और पी६ ट्रस के मस्तूल कैन पर एक आईआरओएसए सरणी लगाने के लिए सफल रहा था जब तक एक स्पेससूट कंप्यूटर खराब नहीं हुआ और आईरोसा को तैनाती के साथ तकनीकी समस्याओं का सामना करना पड़ा, जिसके परिणामस्वरूप स्पेसवॉक को जल्दी से कम कर दिया गया, जो ७ घंटे और १५ मिनट तक चला। [16] [17] दो और स्पेसवॉक, २० और २५ जून को और 6 घंटे 28 मिनट और ६ घंटे ४५ मिनट के बीच चलने वाले, [17] ने देखा कि किम्ब्रू और पेस्केट ने पहले आईआरओएसए की तैनाती के साथ-साथ ४वि पावर चैनल पर दूसरे आईआरओएसए की स्थापना और तैनाती को पूरा किया। और मस्त कर सकते हैं। [17] [9] [10] [13]

आईआरओएसए असेंबली की अगली जोड़ी पि४ ट्रस पर उनमें से एक के साथ स्थापित होने वाली है। एक्सपेडिशन ६५ के अंतरिक्ष यात्री अकिहिको होशिदे और मार्क वंदे हेई २४ अगस्त को पूर्ववर्ती ब्रैकेट स्थापना को पूरा करने के लिए तैयार थे। [18] [ अपडेट की जरूरत है ] वंदे हेई को "मामूली चिकित्सा मुद्दों" का सामना करने के बाद इसे सितंबर तक के लिए स्थगित कर दिया गया था। [19] उन्हें थॉमस पेस्केट द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। स्पेसवॉक १२ सितंबर को शुरू हुआ और ६ घंटे ४५ मिनट तक चला। [20]

DART उपग्रह पूरी तरह से तैनात ROSA के साथ दिखा रहा है

लूनर गेटवे की शक्ति और प्रणोदन तत्व और डबल क्षुद्रग्रह पुनर्निर्देशन परीक्षण (डिएआरटि) मिशन अपने सौर विद्युत प्रणोदन को शक्ति देने के लिए आरओएसए तकनीक का उपयोग करेगा।

डार्ट पर रोसा अंतरिक्ष यान को अंतरिक्ष के माध्यम से नेविगेट करने और डिडिमोस क्षुद्रग्रह प्रणाली तक पहुंचने में सक्षम करेगा। लचीले और रोल करने योग्य मॉड्यूलर पंख हल्के, अधिक कॉम्पैक्ट और अंतरिक्ष में कठोर और आईआरओएसए से छोटे होते हैं। प्रत्येक सरणी २८ फीट (८.५३ मीटर) लंबाई तक पहुंचने के लिए धीरे-धीरे खुल जाएगी। डार्ट नई सरणियों को उड़ाने वाली पहली जांच होगी, जिससे भविष्य के मिशनों में उनके उपयोग का मार्ग प्रशस्त होगा। रेडवायर ने मई २०२१ में एपीएल को आरओएसए दिया और कुछ हफ्तों तक एपीएल टीम के साथ मिलकर काम किया ताकि उन्हें अंतरिक्ष यान पर सावधानीपूर्वक स्थापित किया जा सके। स्थापना १३ अगस्त २०२१ को पूरी हुई। [21]

डार्ट के रोल आउट सोलर एरे (आरओएसए) पर परिवर्तनकारी सौर सरणी प्रयोग

प्रत्येक डिएआरटि सौर सरणी का एक छोटा सा हिस्सा परिवर्तनकारी सौर सरणी प्रौद्योगिकी को प्रदर्शित करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है, जिसमें बहुत उच्च दक्षता वाले सौर सेल और परावर्तक संकेंद्रक हैं जो वर्तमान सौर सरणी प्रौद्योगिकी की तुलना में तीन गुना अधिक शक्ति प्रदान करते हैं। [22] [23]

मिशनों[संपादित करें]

सीआरएस-11

  • स्पेसएक्स सीआरएस-11 मिशन पैच [a]
    स्पेसएक्स सीआरएस-11 मिशन पैच [a]

सीआरएस-22

  • स्पेसएक्स सीआरएस-22 पैच [b]
    स्पेसएक्स सीआरएस-22 पैच [b]
  • ISS iROSA 2B और 4B पैच मिशन पैच
    ISS iROSA 2B और 4B पैच मिशन पैच

डबल क्षुद्रग्रह पुनर्निर्देशन परीक्षण

  • डार्ट मिशन पैच [c]
    डार्ट मिशन पैच [c]
  • डार्ट का रोल आउट सोलर एरे (रोसा) विकास
  • डार्ट उपग्रह पर रोसा स्थापित किया जाएगा
    डार्ट उपग्रह पर रोसा स्थापित किया जाएगा
  • Roll-Out Solar Arrays (ROSA) installed on dart mission
    Roll-Out Solar Arrays (ROSA) installed on dart mission

यह सभी देखें[संपादित करें]

  • सौर पेनल्स
  • सौर सरणी
  • अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन की विद्युत प्रणाली
  • रेडवायर

संदर्भ[संपादित करें]

  1. ↑ Debra Werner (23 February 2021). "Redwire acquires Deployable Space Systems". SpaceNews. अभिगमन तिथि 16 December 2021.
  2. ↑ Rory Barrett, Douglas Campbell (2006). "Development of a Passively Deployed Roll-Out Solar Array". Defense Technical Information Center, 2006.
  3. ↑ अ आ "SpaceX CRS-11 Mission Overview" (PDF). NASA. अभिगमन तिथि 3 June 2017.
  4. ↑ "Converting Sunlight into Electricity: Deployable Space Systems Inc". HighBeam. मूल से 6 March 2018 को पुरालेखित. अभिगमन तिथि 1 December 2016.
  5. ↑ अ आ "Directionally controlled elastically deployable roll-out solar array". www.google/patents. अभिगमन तिथि 1 April 2014.
  6. ↑ Clark, Stephen (30 June 2017). "Prototype solar array jettisoned as Dragon capsule prepares for trip home". SpaceFlightNow. अभिगमन तिथि 8 February 2018.
  7. ↑ Mathewson, Samantha (20 June 2017). "NASA Tests Flexible Roll-Out Solar Array on Space Station". space.com. अभिगमन तिथि 20 June 2017.
  8. ↑ "Jettison of ROSA". space.com. 27 June 2017. अभिगमन तिथि 27 June 2017.
  9. ↑ अ आ agencies, Guardian staff and (2021-06-21). "ISS astronauts complete six-hour spacewalk to install solar panels". the Guardian (अंग्रेज़ी में). अभिगमन तिथि 2021-06-23.
  10. ↑ अ आ Strickland, Ashley (20 June 2021). "Astronauts install new solar panels in 6-hour spacewalk on International Space Station". CNN. Time Warner. अभिगमन तिथि 2 July 2021.
  11. ↑ "Current and Future Operations and Challenges with International Space Station". ISS Program Office. NASA. 15 Oct 2020. मूल (PDF) से 4 मई 2021 को पुरालेखित. अभिगमन तिथि 2 July 2021.
  12. ↑ अ आ Clark, Stephen (3 June 2021). "SpaceX cargo ship launches on mission to upgrade space station electrical grid". Spaceflight Now. अभिगमन तिथि 2 July 2021.
  13. ↑ अ आ Pearlman, Robert Z. (25 June 2021). "Spacewalking astronauts deploy second new solar array for space station". Space.com. Future US Inc. अभिगमन तिथि 26 June 2021.
  14. ↑ Garcia, Mark (2021-01-11). "New Solar Arrays to Power NASA's International Space Station Research". NASA. मूल से 4 अगस्त 2022 को पुरालेखित. अभिगमन तिथि 2021-06-23.
  15. ↑ "Expedition 64 Information Page". Spacefacts.de. 10 May 2021. अभिगमन तिथि 17 June 2021.
  16. ↑ "Hardware, Spacesuit Difficulties Stall Ambitious ISS Spacewalk". Aviation Week. Informa Markets. 17 June 2021. अभिगमन तिथि 17 June 2021.
  17. ↑ अ आ इ "Expedition 65 Information Page". Spacefacts.de. 17 June 2021. अभिगमन तिथि 17 June 2021.
  18. ↑ "Upcoming NASA Live Events". NASA. 23 August 2021. मूल से 24 सितंबर 2021 को पुरालेखित. अभिगमन तिथि 23 August 2021.
  19. ↑ staff, Associated Press of New York (24 August 2021). "NASA delays ISS spacewalk due to astronaut's medical issue". The Guardian. Guardian News and Media Ltd. अभिगमन तिथि 27 August 2021.
  20. ↑ Harwood, William (12 September 2021). "Spacewalkers carry out space station power upgrades". CBS News. ViacomCBS. अभिगमन तिथि 27 September 2021.
  21. ↑ Talbert, Tricia (2021-08-11). "DART Gets Its Wings with Innovative Solar Array Technology and Camera". NASA. अभिगमन तिथि 2021-08-13.
  22. ↑ Behind the Scenes: Inspecting DART's Roll-Out Solar Array (ROSA) Technology (अंग्रेज़ी में), अभिगमन तिथि 2021-08-13
  23. ↑ "DART has a solar array experiment called transformational solar array on its roll out solar array panel". dart.jhuapl.edu. अभिगमन तिथि 2021-08-13.
  •  This article incorporates public domain material from websites or documents of the National Aeronautics and Space Administration.
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बाहरी कड़ियां[संपादित करें]

विकिमीडिया कॉमन्स पर Roll-Out Solar Array (ROSA) से सम्बन्धित मीडिया है।


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