Redwire Spaceの会長Mike Gold氏は、軌道上のデータセンターの電力需要がキロワットからメガワットへ移行することで、軌道上で折り畳み・展開可能な広大な太陽電池アレイが必要になると述べた。同社は、コスト削減とサプライチェーンの制約回避に向け、ゲルマニウムの代替としてシリコンの利用を検討している。
軌道上に構想されているデータセンターは、電力需要がキロワット規模からメガワット規模へ増加することで、現在利用されているシステムよりはるかに大きな太陽電池アレイを必要とする可能性がある。米国の宇宙インフラ技術企業Redwire Spaceの会長Mike Gold氏は、この変化により、大規模な太陽光発電システムがこうした施設の運用における重要な要素になると述べた。
Gold氏は、トルコのAntalya NESTコンベンションセンターで開催された第77回国際宇宙会議で発言し、Redwireが開発している折り畳み・展開式の太陽電池パネル技術について説明した。パネルは打ち上げ前にカーペットに似たコンパクトな構造へ圧縮され、その後、軌道上で展開され、ロケットのペイロードベイが許容するサイズを上回る発電面積を確保する。
空間と質量の問題を解決
Redwireは、この構造が宇宙システム設計における根本的な矛盾への対処に役立つ可能性があると考えている。軌道上のデータセンターには大きな電力が必要である一方、ロケットはペイロードの大きさと質量に厳しい制約を課すためだ。Gold氏によると、折り畳み・展開機能により、広いパネルを搭載し、軌道到達後に稼働させることが可能になる。これは、輸送中は折り畳み、キャンプ場で開くテントに似ている。
Gold氏は、NASA向けに実施しているプログラムの一つで、同社がこれまで人類が宇宙で展開したものとしては最大だと説明する太陽電池パネルシステムを製造したと述べた。ただし、13日に国際宇宙ステーションへ送られる次のアレイは、ステーションの旧式パネルを更新するために使用されるものであり、軌道上のデータセンターを直接稼働させるためではないと説明した。
なぜこのニュースが重要なのか
ここで重要なのは、軌道上でのデータセンターの稼働が発表されたことではなく、この種のインフラにとってエネルギーが主要な工学的制約の一つとして浮上していることだ。電力をキロワットからメガワットへ増加させるには、パネルを大型化するだけでなく、質量、展開機構、製造、材料の長期的な供給に関する課題にも対処する必要がある。
ゲルマニウムの代わりにシリコン
Gold氏は、パネル製造に使用されるゲルマニウムの入手可能性が低下しているため、業界がシリコンを基盤とする太陽電池パネルの利用を検討していると述べた。シリコンはコストが低く、資源が豊富である一方、ゲルマニウムを基盤とするソリューションと同じ量の電力を生産するには、より大きな面積を必要とする。
Redwireは、これと同等の質量増加なしに、より大きな表面積を利用できる、軽量で折り畳み・展開可能な設計によって、この欠点への対処を試みている。発言によると、シリコンへの移行はコスト削減に役立つ可能性があるが、情報源は、目標電力、質量、パネル効率、またはこれらのシステムが実際に軌道上のデータセンターで使用される時期についての数値を示していない。