У НАСА есть план по снабжению Луны энергией

Несмотря на всю шумиху вокруг наступления эры коммерческого космоса, НАСА и другие правительственные агентства по-прежнему будут играть жизненно важную роль на ранних этапах запуска и запуска большей части инфраструктуры, прежде чем к ней смогут подключиться коммерческие субъекты. Эта роль в первую очередь будет выполняться будучи первым (а иногда и единственным) клиентом широкого круга компаний, которые надеются получить прибыль от эксплуатации космических ресурсов.

Правительства во всем мире начинают осознавать решающую роль, которую они будут играть в потенциальную новую индустриальную эпоху, и Палата представителей Америки сделала шаг к принятию на себя этой ответственности, предоставив НАСА 6 месяцев на разработку плана разработки плана электроэнергетическая инфраструктура на Луне. В ответ на это главный технолог НАСА по энергии и хранению энергии доктор Джон Х. Скотт представил предварительный план развития этой инфраструктуры на семинаре по космической энергетике, проходившем в Торрансе, Калифорния, в конце апреля.

Проблемы получения электроэнергии на Луне хорошо документированы. Солнечный свет недостаточно постоянен, а батареи, работающие при отрицательных температурах, недостаточно велики для того, чтобы типичные планы использования возобновляемых источников энергии были жизнеспособными на Южном полюсе Луны, который, вероятно, послужит первой посадочной площадкой для программы НАСА «Артемида». Однако для использования ресурсов на месте, например, для производства ракетного топлива, чтобы вернуть спускаемые аппараты на Землю и эффективно управлять базовым лагерем, необходимо большое количество энергии.

Удалите всю рекламу во Вселенной сегодня

Присоединяйтесь к нашему Patreon всего за 3 доллара!

Получите опыт без рекламы на всю жизнь

Но видение, о котором просила Палата представителей, выходило за рамки предварительных миссий «Артемида» и предполагало, что на Луне потенциально может быть значительное частное промышленное присутствие. Доктор Скотт разбивает это видение на три этапа: этап базового лагеря Артеми, этап ? Этап, на котором НАСА является основным заказчиком коммерческих энергетических услуг и ? Этап, на котором НАСА является одним из многих других (предположительно коммерческих) клиентов, которые используют существующие энергетические услуги.

В удивительно хороших графиках для правительственной презентации д-р Скотт также излагает основные технологические требования для каждого этапа и определяет, какие нагрузки могут быть использованы для питания технологий. В ? На этом этапе технологии варьируются от топливных элементов до гелиостатов, и их можно использовать для питания чего угодно — от марсоходов до полноценных лабораторий.

Эти технологии усложняются по мере того, как промышленная база на Луне расширяется до ? Этап, на котором компоненты энергосистемы включают кремниевые фотоэлектрические элементы ISRU, а некоторые силовые нагрузки будут включать долговременные наземные среды обитания. Доктор Скотт также демонстрирует пробелы в этих технологиях, описывая «предполагаемые будущие приоритеты» развития технологий.

В «Марсианской трилогии» Кима Стэнли Робинсона один из первых астронавтов на Марсе по понятным причинам счастлив, когда находит ядерный реактор на базе. Доктор Скотт считает, что подобная технология может быть полезна и на Луне, поскольку его технология Gap A представляет собой мобильный поверхностный источник энергии деления. Однако технология, которую он называет наиболее важной, может стать неожиданностью для неинженеров.

Схемы радиационно-стойкой силовой электроники занимают первое место в списке приоритетов его разработки. Это потому, что, по его словам, «ни один из этих строительных блоков или амбиций роста не принесет никакой пользы, если вся сеть погаснет во время первой солнечной бури. Вот где мы собираемся получить бит».

Он прав: на Луне нет магнитного поля Земли, которое (в основном) защищает электронику на планете от солнечных частиц, которые могут нанести ущерб энергетической инфраструктуре, если они упадут на поверхность. При напряжениях, необходимых для обеспечения электропитанием всей лунной колонии, силовые электронные схемы, такие как преобразователи и инверторы, практически не развивались. Поэтому радиационная стойкость этих компонентов имеет первостепенное значение, поскольку без них вся система выйдет из строя.