ボーイングは、衛星太陽電池アレイの構造パネルの3Dプリントを開始し、生産期間の半減と宇宙船の迅速な展開に対する需要の高まりに対応することを目指しています。この革新的な製造方法は、衛星太陽電池アレイの製造プロセスを一変させ、リードタイムを大幅に短縮し、生産効率を向上させることが期待されています。
最初に3Dプリントされたアレイは、ボーイングの子会社であるミリニアム・スペース・システムズが開発した小型衛星に搭載されるスペクトロラボの太陽電池を使用します。これらの太陽電池基板は、太陽電池を確実に保持し、軌道上での最適な太陽光捕捉のために剛性と位置合わせを確保するために不可欠です。従来、これらは複合パネルから製造されており、そのプロセスには数週間とかなりの手作業が必要でした。
ボーイングの新しい積層造形プロセスは、この期間を約6ヶ月短縮し、生産効率を最大50%向上させます。構造要素と統合された機能を基板に直接プリントすることで、ボーイングはセル生産と並行して組み立てを合理化できます。スペクトロラボでのロボット支援組み立てと自動検査は、労働集約的な手作業のやり取りを最小限に抑えることで、速度と一貫性をさらに向上させると予想されています。
このアプローチは、小型衛星からボーイングの702クラスラインのような大型宇宙船プラットフォームまで拡張可能であり、2026年の市場投入が予定されています。702クラス衛星は、高出力と大容量で知られており、幅広い通信および科学ミッションに適しています。
ボーイング・テクノロジー・イノベーションの材料・構造担当副社長であるメリッサ・オーム氏は、「認定された材料と共通のデジタルスレッド、そして高レート生産を組み合わせることで、構造を軽量化し、新しい設計を作成し、プログラム全体で成功を繰り返すことができます」と述べています。これは、パフォーマンスと設計の柔軟性を向上させるための高度な製造を活用するというボーイングの戦略を強調しています。
積層造形は、リードタイムを短縮し、生産率を向上させるためのボーイングの宇宙・防衛戦略の基盤となっています。同社はすでに製品ライン全体で150,000点以上の3Dプリント部品を統合しており、これには現在生産中の各ワイドバンド・グローバル・サットコム（WGS）軍事衛星に搭載される1,000点以上の高周波部品や、いくつかの小型衛星製品ラインの完全な3Dプリント構造が含まれます。
3Dプリンティングは小型宇宙船コンポーネントに使用されてきましたが、太陽電池アレイ基板は、超軽量でありながら剛性と熱安定性を必要とし、打ち上げと軌道運用における大きな応力に耐える必要があるため、より大きな課題を提示します。ボーイングの新しいアプローチは、これらの複雑な課題に効果的に対処し、将来の衛星太陽電池アレイのより効率的で迅速な展開への道を開きます。スペクトロラボは、ボーイングの子会社として、宇宙用太陽電池の分野で長年の実績があり、特に高効率の逆メタモルフィック（IMM）多接合太陽電池の開発で知られています。これらの技術は、衛星の電力生成能力を向上させる上で重要な役割を果たします。ミリニアム・スペース・システムズは、ボーイングの宇宙ミッションシステム部門の一部として、高度な小型衛星ソリューションを提供しており、この新しい太陽電池アレイ技術の統合に貢献しています。この進歩は、ボーイングの衛星生産プロセスに最先端の製造技術を組み込むという継続的なコミットメントと一致しており、同社が航空宇宙イノベーションの最前線を維持することを保証します。