Frá jörðu til tunglsins: Greining á frammistöðu sólarplötur í geimnum
Þegar við leitumst við að finna endurnýjanlega orkugjafa hefur sólarorkan komið fram sem öflugur orkugjafi sem gæti hjálpað okkur að mæta orkuþörf okkar án þess að skaða umhverfið. Í dag getum við virkjað kraft sólarinnar í gegnum sólarrafhlöður sem fanga orku frá sólargeislum og breyta henni í rafmagn. Sólarplötur hafa náð langt síðan þær voru fyrst kynntar og skilvirkni þeirra hefur batnað verulega í gegnum árin. Í dag eru sólarrafhlöður frábær leið til að búa til hreina orku sem er á viðráðanlegu verði og aðgengileg.
Þó að sólarrafhlöður séu almennt notaðar á jörðinni er einnig hægt að nota þær á tunglinu. Tunglið er aðlaðandi staður fyrir sólarrafhlöður vegna þess að það hefur óhindrað útsýni yfir sólina sem er ekki fyrir áhrifum af lofthjúpi jarðar. Sólarrafhlöður á tunglinu geta framleitt gríðarlega mikið magn af orku sem hægt væri að nota til að knýja tunglnýlendur, geimferðir og jafnvel veita orku aftur til jarðar.
Þegar kemur að forritum er notkun sólarrafhlöðu á jörðinni og tunglinu verulega ólík. Á jörðinni eru sólarrafhlöður notaðar til að framleiða rafmagn fyrir heimili, fyrirtæki og samfélög. Þau eru einnig notuð til að knýja staði utan nets og afskekktum svæðum þar sem rafmagnsnet eru óaðgengileg. Sólarplötur á jörðinni eru venjulega settar upp á húsþök, jarðfestingar eða rekja spor einhvers, og geta einnig verið samþættar byggingarhönnun til að bæta fagurfræði þeirra.
Á tunglinu eru sólarrafhlöður notaðar til að knýja vísindatæki, veðurstöðvar og tunglbúsvæði. Orkan sem myndast af sólarrafhlöðum á tunglinu er geymd í rafhlöðum sem geta knúið þessa aðstöðu í langan tíma, jafnvel á löngum tunglnóttum. Vegna þess að tunglið hefur ekki lofthjúp verður yfirborð þess fyrir erfiðum aðstæðum eins og miklum hita, sólargeislun og höggum á míkróloftsteinum. Þess vegna verða sólarplötur á tunglinu að vera hannaðar til að standast þessar erfiðu aðstæður og hafa hlífðarhúð til að koma í veg fyrir skemmdir.
Skilvirkni sólarrafhlaða á jörðinni og tunglinu er einnig mismunandi. Á jörðinni geta sólarrafhlöður náð allt að 22% nýtni. Hins vegar er skilvirkni sólarrafhlaða á tunglinu mun meiri vegna þess að það hefur ekki áhrif á lofthjúp jarðar, sem dreifir hluta af orku sólarinnar. Einnig endurkastar yfirborð tunglsins minna ljós aftur út í geiminn, þannig að hægt er að fanga meira af orku sólarinnar. Þess vegna getur skilvirkni sólarrafhlaða á tunglinu verið allt að 25%.
Hvað varðar kostnað eru sólarrafhlöður á jörðinni mun ódýrari í framleiðslu og uppsetningu en hliðstæða þeirra á tunglinu. Þetta er vegna þess að tunglið er miklu lengra í burtu og þarf sérhæfðan búnað, efni og flutninga til að komast þangað. Einnig krefst harka tungl umhverfið sérstaka húðun og efni sem bæta við heildarkostnaðinn.
Ef hægt er að safna hráefnum á tunglinu og framleiða sólarrafhlöður beint verður kostnaðurinn auðvitað mun lægri til lengri tíma litið vegna þess að það krefst ekki flutningskostnaðar frá jörðu til tunglsins.
Að lokum hafa sólarplötur á jörðinni og tunglinu einstaka notkun, skilvirkni og kostnað. Þó að sólarrafhlöður á jörðinni séu fyrst og fremst notaðar til að framleiða rafmagn, eru þær á tunglinu notaðar til vísindarannsókna og til að knýja tunglnýlendur. Báðir hafa mismunandi orkuþörf og verða að vera hönnuð til að starfa í erfiðu umhverfi. Hins vegar, eftir því sem tækninni fleygir fram, mun sólarorka halda áfram að vera nauðsynlegur orkugjafi í leit okkar að sjálfbærri þróun.