Von gehäusemontierten Zellen zu ausklappbaren Solarflügeln
Ein 1U-CubeSat () trägt maximal zwei große Dreifach-GaAs-Zellen pro Seitenfläche[1][2] und erreicht im Mittel . Auf 3U- und 6U-Plattformen vervielfachen ausklappbare Solarflügel die Leistung[3][4]:
| Formfaktor | Oberfläche (cm²) | Mittlere projizierte Fläche (cm²) | Mittelwert im Sonnenlicht (W) | Umlaufmittel (W) | Spezifische Leistung (W/kg) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1P | 150 | 37,5 | 0,86 | 0,55 | 2,20 |
| 3P | 406 | 101,5 | 2,32 | 1,49 | 1,98 |
| 1U | 654 | 163,5 | 3,74 | 2,39 | 1,20 |
| 3U | 1.562 | 390,5 | 8,93 | 5,71 | 0,95 |
| 6U | 2.841 | 710,3 | 16,24 | 10,39 | 0,87 |
Gl. 1 der Monografie: Solarkonstante 1361 W/m², Dreifachzellen mit η = 0,28, Packungsfaktor 0,6.
Vergleich der 1U–6U-Solararchitekturen
| Konfiguration | Aktive Zellen () | Spitzenleistung (BOL) | Mittlere Orbit-Leistung () | Typische Batterie |
|---|---|---|---|---|
| 1U Gehäusemontiert (Taumelnd) | 10–12 Zellen | 2,4 – 3,1 W | 1,5 – 2,0 W | 2S1P 18650 (19 Wh) |
| 3U Gehäusemontiert | 24–28 Zellen | 6,8 – 8,2 W | 4,3 – 5,2 W | 2S2P 18650 (38 Wh) |
| 3U Doppel-Ausklappflügel | 21–28 Zellen zur Sonne | 26 – 34 W | 16,5 – 21,8 W | 4S2P 18650 (76 Wh) |
| 6U Vierfach-Ausklappflügel | 48–56 Zellen zur Sonne | 58 – 68 W | 37,0 – 43,5 W | 4S4P 18650 (150 Wh) |
Fazit
Ausklappbare Solarflügel ermöglichen 3U- und 6U-CubeSats Dauerleistungen von 20 bis 45 W für X-Band-Downlinks und aktive Sensoren.