استخدام الخلايا الشمسية في القمر الصناعي

استخدام الألواح الشمسية في الأقمار الصناعية

تعتمد المركبات الفضائية التي تدور حول الأرض والعاملة في النظام الشمسي الداخلي، والتي تسمى بالأقمار الصناعية ، عادةً على استخدام الألواح الشمسية الكهروضوئية لتوليد الكهرباء من ضوء الشمس، حيث أنها قريبة بدرجة كافية من الشمس، تقوم الكهرباء من الألواح الشمسية بشحن بطارية في المركبة الفضائية. يمكن لهذه البطاريات تشغيل المركبة الفضائية حتى عندما تتحرك بعيدًا عن ضوء الشمس المباشر.

أهمية الألواح الشمسية في إنتاج الطاقة

تساعد الألواح الشمسية في تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية لتشغيل الأقمار الصناعية، مما يجعلها مصدرًا رئيسيًا للطاقة وبالتالي أحد أهم الأجزاء في المركبة الفضائية. بالإضافة إلى ذلك، كلما زادت مساحة الألواح الشمسية الفضائية، زادت كمية ضوء الشمس الذي تلتقطه، وبالتالي زادت الطاقة الكهربائية التي تولدها.

والجدير بالذكر بأنه يمكن أن يحتوي القمر الصناعي أو المركبة الفضائية على لوحة شمسية واحدة أو عدة ألواح، وذلك يعتمد على مقدار الحاجة إلى الطاقة وأبعاد وحجم القمر الصناعي أو المركبة الصناعية. وغالبًا ما يشار إلى جميع الألواح الشمسية التي تستخدم في هذا المجال باسم المصفوفة الشمسية.

تنتج المصفوفات الشمسية طاقة أكثر مما تحتاجه المركبة الفضائية أو القمر الصناعي (المحطة) في الوقت الواحد لأنظمتها وتجاربها، حيث أنه عندما تكون المحطة في ضوء الشمس، يتم استخدام حوالي 60 بالمائة من الكهرباء التي تولدها المصفوفات الشمسية لشحن بطاريات المحطة.

في بعض الأحيان، يكون بعض أو كل المصفوفات الشمسية في ظل الأرض أو ظل جزء من المحطة. هذا يعني أن تلك المصفوفات لا تجمع ضوء الشمس، مما يستدعي وجود البطاريات التي تعمل على تشغيل المحطة عندما لا تتمكن من الحصول على أشعة الشمس مباشرة، وفيما يلي سيتم شرح ذلك بالتفصيل.

طرق حصول الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية على الطاقة

من أهم المعوقات لاستخدام الطاقة الشمسية لتشغيل الأقمار الصناعية هو أنه في النظام الشمسي الخارجي، تكون ضوء الشمس أضعف من أن تنتج طاقة كهربائية كافية، ولذلك يتم استخدام مولدات النظائر المشعة الكهروحرارية كمصدر للطاقة. ومع ذلك، لا تعمل الطاقة الشمسية لجميع المركبات الفضائية، حيث أنه عند انتقال هذه المركبات بعيدًا عن الشمس، تصبح الطاقة الشمسية أقل كفاءة.

بالإضافة إلى ذلك‘ قد تكون المستكشفات التي تعمل بالطاقة الشمسية محدودة أيضًا بسبب طقس الكوكب وفصوله، والإشعاع القاسي وقد لا يتمكنون من استكشاف البيئات المظلمة والمغبرة، مثل الكهوف على القمر. وبالتالي، عندما لا تعمل المركبة بالطاقة الشمسية مباشرة فإنه يتحتم أن تحصل المركبة الفضائية على قوتها بطريقة أخرى.

الطاقة من البطاريات

لذلك، طور العلماء طرقًا أخرى يمكن أن تحصل بها هذه المركبات الفضائية على الطاقة. تتمثل إحدى الطرق في استخدام البطاريات التي يمكنها تخزين الطاقة لمركبة فضائية لاستخدامها لاحقًا. صُممت بطاريات الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية لتكون قاسية نظراً للبيئات القاسية التي ستعمل بها في الفضاء وعلى أسطح العوالم الأخرى.

في ظل وجود ضوء الشمس، تقوم الطاقة الكهربائية التي تولدها الألواح الشمسية بشحن البطاريات على متن القمر الصناعي. عندما يكون القمر الصناعي بعيدًا عن ضوء الشمس، على سبيل المثال في الكسوف ، أي في ظل الأرض، فإن هذه البطاريات الموجودة على متنها تضمن استمرار الطاقة للمركبة الفضائية.

والجدير بالذكر بأن بطاريات تخزين الطاقة المستخدمة في الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية تحتاج أيضًا إلى إعادة شحنها عدة مرات. بمرور الوقت، ابتكر علماء ناسا طرقًا لتحسين هذه البطاريات، بحيث يمكنهم الآن تخزين المزيد من الطاقة بأحجام بطاريات أصغر وتدوم لفترة أطول.

الطاقة من الذرات

إن كل شيء نعرفه في الكون يتكون من ذرات، حيث أن الذرة هي لبنة البناء الصغيرة للمواد. يجب أن تخزن الذرات الكثير من الطاقة لتلتصق ببعضها البعض، لكن تعد بعض الذرات والتي تسمى بالنظائر المشعة غير مستقرة وتبدأ في الانهيار، عندما تتفكك الذرات، فإنها تطلق الطاقة على شكل حرارة.

يستخدم نظام طاقة النظائر المشعة فرق درجة الحرارة بين الحرارة من الذرات غير المستقرة وبرودة الفضاء لإنتاج الكهرباء. استخدمت ناسا هذا النوع من النظام لتشغيل العديد من المهام. على سبيل المثال، قامت بتشغيل بعثات إلى زحل وبلوتو وحتى المركبات الفضائية التي سافرت إلى الفضاء بين النجوم ويوفر هذا النوع من أنظمة الطاقة أيضًا الطاقة لمركبة كيوريوسيتي على المريخ.

تنتج أنظمة النظائر المشعة الطاقة لفترة طويلة جدًا، حتى في البيئات القاسية. في الواقع، تستخدم مركبتا فوييجر التابعة لناسا هذا النوع من الطاقة، حيث أنهم سافروا أبعد من أي جسم آخر من صنع الإنسان وما زالوا يرسلون المعلومات بعد أكثر من 40 عامًا في الفضاء!

2023-12-146تعليم

مزيد من المشاركات

تفسير حلم ماء المطر في الشارع

رؤيا ماء المطر في الشارع إنّ علم الرؤى والأحلام علم ظني الدلالة؛ لأنّه قائم على اجتهادات العلماء، وقد تكون رؤيا من الله تحمل بشارات الخير والسرور، وقد تكون أضغاث أحلام نتيجة ما يفكّر به الإنسان ويجول في خاطره، وقد تكون حلم من الشيطان ليحزن المسلم ويقلقه. وقد قال النبي -صلى الله عليه وسلم-: (إذا رَأَى أحَدُكُمْ رُؤْيا يُحِبُّها، فإنَّما هي مِنَ اللَّهِ، فَلْيَحْمَدِ اللَّهَ عليها ولْيُحَدِّثْ بها، وإذا رَأَى غيرَ ذلكَ ممَّا يَكْرَهُ، فإنَّما هي مِنَ الشَّيْطانِ، فَلْيَسْتَعِذْ مِن شَرِّها، ولا

مدينة عراقية ورد ذكرها في القرآن

مدن ذكرها القرآن الكريم جاء في كتاب الله عز وجل ذكر عدد من المدن والبلدان والشخصيات والأحداث التي شهدها التاريخ، فكان لكلّ ما ورد في القرآن الكريم قصة خاصة به؛ فشملت أقوام الأنبياء، وتواريخ المدن، وأحوال الناس في تلك الحقبة، ومن أبرز المدن واردة الذكر مدينة مكة المكرمة التي ذُكرت في أكثر من موضع ومن بينها سورة الفتح آية 24، ومصر في سورة يوسف آية 99، والمدينة المنورة والأحقاف والأرض المقدسة، والمدينة العراقية بابل التي وردت في سورة البقرة. ذكر مدينة بابل العراقية في القرآن الكريم ورد ذكر مدينة

علامات كره الزوجة لزوجها

علامات كره الزوجة لزوجها الحكم على الزّوجة بأنّها لا تحب زوجها كما كانت تحبه، أمرٌ صعب ويحتاج إلى التّروي، فتحديد مشاعر الزوجة اتجاه زوجها يحتاج إلى التركيز على كثيرٍ من الأمور، وملاحظة تصرفاتها، كما يحتاج إلى الكثير من التفكير، بالإضافة إلى الانتباه إلى علامات كثيرة تصدر عن الزوجة، حيث إنّ هنالك علامات قد تشير إلى أنّها لم تعد تحب زوجها كما في السابق، ومنها ما يأتي: إعطاء الزوجة الأولوية لنفسها تهتم الزوجة المُحبّة لزوجها بنفسها وبحياتها المهنية، بالإضافة إلى ما تُقدمه من اهتمامٍ له، فالحياة

أجمل أقوال في الحب

أجمل أقوال في الحب الحقيقي أجمل أقوال في الحب الحقيقي فيما يأتي: الحبُ في الأرض بعضٌ من تخيّلنا، إن لم نجده عليها لاخترعناهُ. لكي تكسب المرأة، كُن حليمًا في الاستماع إلى كلماتها، حالمًا في الحديث إليها. الزواج هو الترجمة النثرية لقصيدة الحب. المرأة لغز مفتاحه كلمة واحدة هي الحب. إذا أحبت المرأة ضحت بنفسها من أجل قلبها، وإذا كرهت ضحت بغيرها. المرأة كالشعلة إذا عرف الرجل كيف يُمسكها أضاءت طريقه، وإذا خطأ في مسكها حرقت يديه. تكلم هامسًا عندما تتكلم عن الحب. ( وليم شكسبير ) الحب جحيم يُطاق،

الفرق بين كوريا الشمالية والجنوبية

كوريا الشماليّة وتسمّى جمهورية كوريا الديمقراطيّة الشعبية، عاصمتها بيونغ يانغ وتُعتبر أكبر مدينة في البلاد، تحتلّ كوريا موقعاً في شمال شبه الجزيرة الكورية في شرق آسيا، تفصل بينها وبين الصين حدود مائيّة (نهرا الأمنوك والتومن) من الجهة الشماليّة والشمالية الغربية، أما من الجهة الشرقية فتحّدها روسيا التي يفصل بينها وبين كوريا الشمالية نهر تومن، وتشترك كوريا من الناحية الغربيّة مع الجمهورية الصينيّة وتطلان معاً على خليج كوريا والبحر الأصفر، وكما يفصل بين شبه الجزيرة الكوريّة وكوريا الشمالية شريطاً

طريقة عمل عجينة فم السمكة

عجينة فم السمكة تعتبر عجينة فم السمكة أحد أنواع العجين المستخدمة في تحضير أنواع مختلفة من الخبر الطري والمنفوخ، والتي تتميز بطعمها الهش واللذيد، بالإضافة إلى شكلها الذي يشبه فم السكمة، كما يمكن حشوها بحشوات مختلفة؛ مثل: اللحمة المفرومة الناعمة مع البصل، أو شرائح الدجاج، أو الجبنة بأنواعها، أو البطاطس المهروسة أو الخضروات؛ كالجزر المبشور، أو الفطر، أو البندورة المفرومة ناعماً، أو الخس المفروم، وفي هذا المقال سنتعرف على طريقة عمل عجينة فم السمكة. عمل عجينة فم السمكة المكوّنات كوبان ونصف من

موكب المومياوات الملكية

ما هو موكب المومياوات الملكية؟ موكب المومياوات الملكية هو احتفال مصري حدث في مدينة القاهرة ، في تاريخ 3 أبريل لسنة 2021، وتحديدًا في المتحف الوطني للحضارة المصرية، وكان أبرز ما فيه هو نقل 22 مومياء ملكية مصرية قديمة بموكب مُهيب عبر مدينة القاهرة الحديثة، حيث أن هذه المومياوات تعود إلى آلاف السنين، كما تضمن الموكب مركبات خاصة ذهبية وزرقاء، مصممة لتبدو مثل القوارب الفرعونية المستخدمة في نقل أفراد العائلة المالكة القدامى إلى مقابرهم، ويظهر رمز الشمس المجنح الذي استخدمه الفراعنة ، بالإضافة إلى

مدينة خميس مشيط

ما هي خميس مشيط تمثل خميس مشيط إحدى مُدن المملكة العربية السعودية التابعة لمنطقة عسير في الجنوب، وتعتبر من أكبر المدن مساحةً ورابع مركز تجاري على مستوى الممكلة، وهي مدينة سياحة تمتاز بجوها المعتدل وكثرة الأمطار ، تحيط بها الكثير من المواقع الأثرية التاريخية إذ تعتبر نموذجاً جيداً للتراث في المنطقة. يبلغ عدد سكانها ما يقارب مليونا ومئتي نسمة بإجمالي مساحة 1000 كم وقد اكتسبت تسميتها نسبةً إلى بن مشيط. عن مدينة خميس مشيط فيما يلي بعض المعلومات العامة عن مدينة خميس مشيط: التراث حظيت خميس مشيط