Холдинг «Российские космические системы» (РКС, входит в состав Госкорпорации «Роскосмос») завершил создание модернизированной системы электрической защиты для солнечных батарей отечественного производства, сообщает пресс-служба холдинга. Ее применение позволит существенно продлить срок работы источников питания космических аппаратов и сделает российские солнечные батареи одними из самых энергоэффективных в мире.

Как пояснили в пресс-службе, основу системы защиты солнечной батареи составляют диоды – небольшие устройства, устанавливаемые на каждый фотоэлектрический преобразователь (ФЭП), из которых состоит солнечная батарея. Диоды являются одним из ключевых элементов, от качества которых зависит ее энергоэффективность и срок активного существования. 

«ФЭП расположены цепочками, которые называют «стринг». Когда солнечная батарея частично или полностью попадает в тень, ФЭП вместо подачи тока на аккумуляторы начинают его потребление. Чтобы этого не происходило, на каждом ФЭП устанавливается шунтирующий диод, а на каждый «стринг» – блокирующий диод. Аналогичным образом диоды действуют, когда со временем под воздействием дестабилизирующих факторов космического пространства отдельные ФЭП или «стринг» выходят из строя – такие элементы просто отсекаются, не затрагивая рабочие ФЭП и другие «стринги» соответственно», - говорится в сообщении.

В СССР на солнечных батареях использовались только блокирующие диоды, что вело к быстрой деградации солнечных батарей. В 1990-е годы при создании отечественных космических аппаратов широко применялись ФЭП иностранного производства, которые закупались в сборе с диодами. Теперь в конструкции новых диодов будут использоваться новые многослойные коммутирующие шины диодов на основе молибдена, благодаря которым диоды выдерживают более 700 термоударов, когда температура за несколько минут изменяется более чем на 300 градусов Цельсия. Еще одним нововведением стало нанесение специального защитного покрытия на все металлические детали диода, что предотвращает окисление поверхности при контакте с агрессивными средами. Это также позволило увеличить срок складского хранения устройства с года до пяти лет.

«Впервые российские шунтирующие диоды были созданы в ходе совместной работы специалистов РКС и АО «НПП «Квант» при создании солнечных батарей для Международной космической станции. С тех пор РКС остается ключевым поставщиком диодов для солнечных батарей отечественного производства. Опыт эксплуатации продемонстрировал, что применение нашей системы электрической защиты снижает деградацию солнечных батарей примерно в 10 раз», - так прокомментировал разработку руководитель группы разработчиков защитных диодов Андрей Басовский.

По словам старшего научного сотрудника сектора разработки технологий РКС Павла Дидыка,  благодаря инновационным решениям, разработанным специалистами РКС,  срок активного существования солнечной батареи космического аппарата, оснащенной новыми диодами, увеличился до 15,5 лет, а учитывая, что еще 5 лет диод может храниться на Земле,  общий гарантийный срок эксплуатации диодов нового поколения составляет 20,5 лет. При этом высокая надежность устройства подтверждена независимыми ресурсными испытаниями, в ходе которых диоды выдержали более семи тысяч термоциклов.