Прототип Honeybee Robotics во время испытаний технологии вертикальной солнечной батареи на Луне (VSAT) в камере А Космического центра НАСА имени Джонсона в Хьюстоне. Фото предоставлено: НАСА/Дэвид ДеХойос.
Представьте себе разработку технологии, которая сможет выжить на Луне до десяти лет и обеспечить непрерывную подачу энергии. НАСА выбрало три компании для разработки таких систем, целью которых является обеспечение источником энергии для миссий Артемиды на южном полюсе Луны.
В 2022 году три компании получили контракт на испытания своих самоподдерживающихся солнечных батарей в Лаборатории моделирования космической среды (SESL) Космического центра Джонсона в Хьюстоне, расположенной в камере А в здании 32. Протестированные на данный момент прототипы прошли строгие испытания. оценки, чтобы гарантировать, что технология сможет противостоять суровым лунным условиям, и обеспечить эффективное использование солнечной батареи на лунной поверхности.
Летом 2024 года Honeybee Robotics, компания Blue Origin из Альтадены, штат Калифорния, и Astrobotic Technology из Питтсбурга, штат Пенсильвания, протестировали свои концепции солнечных батарей в камере А.
Каждая компания разработала уникальное решение, позволяющее спроектировать массивы, способные противостоять суровым лунным условиям и экстремальным колебаниям температуры. Данные, собранные в SESL, помогут уточнить требования и проекты для будущих технологических достижений с целью развертывания хотя бы одной из систем вблизи южного полюса Луны.
Контракты на эту инициативу являются частью проекта НАСА по технологии вертикальных солнечных батарей (VSAT), целью которого является поддержка долгосрочных операций агентства на поверхности Луны. VSAT находится в рамках программы развития, меняющей правила игры Управления космических технологий, и возглавляется Исследовательским центром Лэнгли в Хэмптоне, штат Вирджиния, в сотрудничестве с Исследовательским центром Гленна в Кливленде.
«Мы рассматриваем Луну как центр производства спутников и оборудования, использующего энергию, необходимую для запуска с лунной поверхности», — сказал Джим Берджесс, старший системный инженер VSAT. «Это видение может произвести революцию в освоении космоса и промышленности».
Построенный в 1965 году, SESL первоначально поддерживал программы «Джемини» и «Аполлон», но был адаптирован для проведения испытаний для других миссий, таких как программа «Спейс Шаттл» и марсоходы, а также для проверки конструкции космического телескопа Джеймса Уэбба. Сегодня он продолжает развиваться для поддержки будущих исследований Артемиды.
Инициатива Джонсона Front Door направлена на решение проблем освоения космоса путем расширения прав и возможностей общественности и объединения смелых и инновационных идей для достижения новых целей.
«SESL — это лишь одна из сотен уникальных возможностей, которые мы имеем здесь, в Johnson», — сказала Молли Бэннон, специалист по инновациям и стратегии в Johnson. «The Front Door дает четкое представление обо всех наших возможностях и услугах, о том, как наши партнеры могут получить к ним доступ и как они могут связаться с нами. Мы знаем, что вместе со всеми нашими партнерами по космической экосистеме мы сможем добиться дальнейшего прогресса, если объединим всех в центре пилотируемого космического полета».
Камера А остается одной из крупнейших термовакуумных камер такого типа и обладает уникальной способностью обеспечивать экстремально низкие температуры до 20 Кельвинов. Это позволит инженерам собрать важные данные о том, как технологии реагируют на сложные условия на Луне, особенно во время холодной лунной ночи, когда системам, возможно, придется выжить в темноте в течение 96 часов.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте ежедневные или еженедельные новости о прорывах, инновациях и важных результатах исследований.
«Испытание этих прототипов поможет обеспечить более безопасные и надежные технологии космических миссий», — сказал Чак Тейлор, руководитель проекта VSAT. «Цель состоит в том, чтобы создать самоподдерживающуюся систему, которая сможет поддерживать исследование Луны и за ее пределами, делая наше присутствие на Луне не только возможным, но и устойчивым».
Системы производства электроэнергии должны быть уверены в том, что смогут справляться с перебоями в работе и обеспечивать выживание на лунной поверхности. Эти системы должны поддерживать связь с обитателями и марсоходами и обеспечивать непрерывное питание и зарядку, когда это необходимо. Их также необходимо разместить на изогнутой поверхности, выдвинуть на высоту 32 фута, чтобы обеспечить доступ солнечного света, и убрать для возможного перемещения.
«Производство электроэнергии на Луне требует многочисленных уроков и постоянного обучения», — сказал Тейлор. «Хотя это может показаться технической задачей, это захватывающая задача, которая сочетает в себе известные технологии с инновационными решениями для решения лунных условий и создания динамичной и надежной лунной энергетической сети».
