Аннотация:
Американская аэрокосмическая компания Blue Origin недавно анонсировала новую систему электропитания Power Tower для будущих лунных баз. Систему планируется доставить в район южного полюса Луны с помощью лунного корабля Mark 1, разрабатываемого компанией. После приземления он автоматически развернет вертикальную солнечную батарею высотой 20 метров, чтобы обеспечить непрерывную энергетическую поддержку будущих объектов на поверхности Луны.
Лунный цикл дня и ночи уже давно является одной из главных проблем, с которыми сталкиваются миссии различных стран по исследованию Луны. День и ночь на Луне длятся примерно по 14 земных суток каждая. Для оборудования, использующего солнечную энергию, долгие лунные ночи означают отсутствие энергоснабжения, а экстремально низкие температуры серьезно угрожают живучести оборудования. В результате многие лунные миссии часто полагаются на ядерные энергетические системы для поддержания операций в ночное время.
Blue Origin считает, что регион южного полюса Луны предлагает еще одно решение. Подобно Земле, Луна также имеет наклон оси вращения, но ее наклон составляет всего около 1,54 градуса. Из-за этого особого геометрического соотношения солнце почти никогда полностью не заходит на южном полюсе Луны, а всегда медленно движется вблизи горизонта. Местным летом темнота может длиться всего несколько часов; даже зимой темные часы обычно длятся от двух до семи дней. В то же время солнечный свет под низким углом создает длинные, почти постоянные области тени в кратерах и впадинах.
Чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами этой особой среды, компания Blue Origin разработала систему энергетических башен. Когда Mark 1 приземлится, оборудование развернет высокую мачту, состоящую из спиральной конструкции из сплава, а наверху будет установлена сложенная солнечная батарея. Развернутые солнечные панели представляют собой два комплекта вертикально подвешенных жалюзи, которые могут эффективно улавливать косой солнечный свет от горизонта и продолжать работать по мере движения солнца по горизонту.
По данным Blue Origin, система может непрерывно вырабатывать электроэнергию от 44% до 100% времени в разные времена года. По сравнению с традиционным решением, заключающимся в укладке солнечных панелей на поверхность посадочного модуля, конструкция вертикального развертывания может значительно повысить эффективность использования солнечного света под малым углом. В то же время энергетическая башня высотой 20 метров также может расширить видимый диапазон горизонта, тем самым получая больше возможностей для солнечного света.
С точки зрения производительности, выходная мощность текущей версии одиночной энергетической башни превысила 10 киловатт. Хотя это число не является выдающимся для наземных энергетических систем, оно уже представляет собой значительный уровень в области аэрокосмической техники и может обеспечить стабильную энергетическую поддержку наземной инфраструктуры Луны.
В Blue Origin заявили, что в будущем эта технология послужит исследованию и разработке теневых кратеров на Южном полюсе Луны. Научное сообщество в целом считает, что эти долговременные теневые области содержат большое количество ресурсов водяного льда, а водяной лед рассматривается как важный стратегический ресурс для создания в будущем постоянной лунной базы, которую можно использовать для получения питьевой воды, кислорода и ракетного топлива.
Согласно долгосрочному плану развития, энергетическая башня будет существовать не только как отдельный источник энергии. Blue Origin предполагает создание лунной микросети, состоящей из нескольких энергетических башен, для обеспечения непрерывного электроснабжения луноходов, жилых модулей, горнодобывающего оборудования и объектов по использованию ресурсов на месте посредством межсоединения, закладывая энергетическую основу для того, чтобы будущие люди могли оставаться на Луне в течение длительного времени.
Поскольку программа «Артемида» и проекты освоения Луны в различных странах продолжают развиваться, создание стабильной и надежной энергетической системы становится ключевым вопросом при строительстве лунных баз. План энергетической башни, представленный Blue Origin на этот раз, рассматривается как важное исследование по использованию уникальных природных условий южного полюса Луны и снижению зависимости от ядерной энергии.
Комментарии