Geração de energia primária na ISS



Acredito que muita gente deve estar acompanhando os problemas que estão acontecendo nessa missão do Discovery com o sistema de painéis solares da ISS. Assim, resolvi escrever alguma coisa sobre esse sistema essa semana.

A geração de energia a bordo da ISS inclui a conversão de energia solar em energia elétrica, bem como a regulagem dessa energia convertida (elétrica). Os componentes do sistema primário de geração de energia são: painéis solares e seu sistema de suporte, o BGA (“Beta Gimbal Assembly”), o ECU (“Electronic Control Unit”) e a SSU (“Sequential Shunt Unit”).

Um painel solar é uma grande coleção de células solares ligadas em série formando uma grande superfície de “coleta de luz”. Chamamos o par de painéis solares de “array”. Eles são suportados por uma estrutura que também serve para guardar e proteger os painéis durante a decolagem, e que também contém o sistema de abertura e retração deles. O sistema completo de “array” mais a estrutura de suporte é chamado de SAW (“Solar Array Wing”).

Para maximizar a energia convertida da luz em um veículo orbital como a ISS, os painéis solares precisam ser apontados para o Sol e ficar com a maior superfície exposta possível constantemente. Para tanto, o sistema possui o BGA (“Beta Gimbal Assembly”) que é um tipo de junta rotacional que gira o painel de acordo com o sinal recebido de modo a sempre manter o pico de energia o mais alto possível.

A ECU (“Electronic Control Unit”), localizada no BGA, é a unidade de comando e controle do sistema. A ECU fornece energia e controle para a abertura e retração dos painéis, assim como para o travamento e destravamento das caixas de contenção e para a rotação do BGA.

A energia gerada nos painéis precisa ser regulada antes do uso (antes de conectar alguma carga no sistema). Para isso, temos a “Sequential Shunt Unit” (SSU), que recebe a tensão diretamente dos painéis solares e mantém uma saída constante, em torno de 160 VDC. Existe uma variação possível de 130 VDC até 180 VDC, mas o ponto de ajuste é em 160 VDC. Todos os equipamentos que usam a tensão primária da ISS são projetados para funcionarem de 130 a 180 VDC.

Já o circuito secundário, alimentado pelo primário, opera em 124 VDC.

A energia coletada no sistema é armazenada em baterias, que mantém os sistemas operando durante o período de “eclipse” da órbita (parte escura – com a Terra entra a ISS e o Sol).

Até a semana que vem.

Grande abraço,