1954-ben megszületett az első valóban praktikus szilícium napelem. A probléma csak az volt, hogy rettenetesen drága volt. Ha akkor valaki azt mondja, hogy néhány évtized múlva családi házak, gyárak és hatalmas erőművek tetején és területén milliószámra sorakoznak majd napelemek, valószínűleg nehéz lett volna elhinni. A technológia első igazán fontos felhasználási területe ugyanis nem a Földön volt. Hanem több száz kilométerrel fölöttünk.
Miért kellett napelem az űrbe?
1957-ben a Szovjetunió pályára állította a Szputnyik–1-et. 1958 januárjában az Egyesült Államok felbocsátotta az Explorer–1-et. Mindkettő akkumulátorról működött. Az akkumulátor azonban egyszer lemerül. Az űrben pedig nem lehet egyszerűen kicserélni. A napelem ezzel szemben valami egészen különlegeset kínált: amíg a műholdat megfelelő mennyiségű napfény érte, saját maga számára tudott elektromos energiát termelni. 1958. március 17-én elindult a Vanguard 1. A NASA szerint ez volt a világ első napenergiával működő műholdja.
Egy grapefruit méretű gömb történelmet írt
A Vanguard 1 nem hasonlított a mai hatalmas műholdakra. Kis, gömb alakú szerkezet volt, külső felületén napelemcellákkal. A NASA történeti dokumentációja szerint a napelemek kevesebb mint egy watt teljesítményt szolgáltattak – mégis több mint hat éven keresztül biztosítottak energiát az egyik rádióadó számára. Ez óriási bizonyíték volt. A napelem működött az űrben.
Tudta?
A NASA összefoglalója szerint az akkumulátorral működő korai műholdak néhány hét után elnémultak, miközben a Vanguard 1 napenergiával táplált rádióadója évekig tovább működött. Ezzel a napelem olyan előnyt bizonyított, amely az űrkutatásban felbecsülhetetlen volt. Nem kellett hozzá üzemanyag. Nem volt mozgó alkatrésze. És minden egyes alkalommal, amikor napfény érte, újra energiát termelhetett. A napelemek hamarosan az űreszközök egyik alapvető energiaforrásává váltak.
Az űrből vissza a Földre
Az űrkutatás különleges helyzetet teremtett. Ott nem elsősorban az számított, hogy egy watt villamos energia előállítása mennyibe kerül. Sokkal fontosabb volt a tömeg, a megbízhatóság, az élettartam és az, hogy az energiaforrás utánpótlás nélkül működhessen. Ez lehetőséget adott a még drága fotovoltaikus technológia fejlődésére. De ahhoz, hogy a napelem egyszer lejuthasson az űreszközökről a háztetőkre, egy másik problémát is meg kellett oldani: olcsóbbá kellett tenni.
Felhasznált irodalom
1. NASA (1958): Vanguard Satellite, 1958
A Vanguard–1 műhold története és a napelemek első sikeres űrbeli alkalmazása.
Forrás: https://www.nasa.gov/image-article/vanguard-satellite-1958/
2. NASA: How NASA Uses and Improves Solar Power
A napenergia űrkutatásban betöltött szerepe, valamint a napelem-technológia fejlődése és alkalmazási lehetőségei.
Forrás: https://science.nasa.gov/sun/how-nasa-uses-and-improves-solar-power/
