NASA tem um plano para alimentar a Lua

Apesar de todo o hype em torno da chegada da era espacial comercial, a NASA e outras agências governamentais ainda desempenharão um papel vital nos estágios iniciais de colocar grande parte da infraestrutura em funcionamento antes que os atores comerciais possam entrar. por ser o primeiro (e às vezes único) cliente de uma ampla variedade de empresas que esperam lucrar com a exploração dos recursos espaciais.

Os governos de todo o mundo estão começando a perceber o papel crítico que desempenharão na potencial nova era industrial, e a Câmara dos Representantes dos Estados Unidos deu um passo para aceitar essa responsabilidade quando deu à NASA 6 meses para apresentar um plano para desenvolver um plano para infraestrutura de energia elétrica na Lua. Em resposta, o principal tecnólogo da NASA para energia e armazenamento de energia, Dr. John H Scott, apresentou um plano preliminar para desenvolver essa infraestrutura no Space Power Workshop, realizado em Torrance, Califórnia, no final de abril.

Os desafios de obter energia na Lua foram bem documentados. A luz solar não é consistente o suficiente e as baterias que operam em temperaturas congelantes não são grandes o suficiente para que os planos típicos de energia renovável sejam viáveis ​​no Pólo Sul Lunar, que provavelmente servirá como o primeiro local de pouso do programa Artemis da NASA. No entanto, grandes quantidades de energia são necessárias para a utilização de recursos in-situ, como fazer combustível de foguete para trazer os aterrissadores de volta à Terra e operar efetivamente um acampamento base.

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Mas a visão que a Câmara dos Representantes pediu ultrapassou as missões preliminares da Artemis para onde poderia haver uma presença industrial privada significativa na Lua. O Dr. Scott divide essa visão em três fases – a fase Artemie Base Camp, a ? fase em que a NASA é o principal cliente de serviços de energia comercialmente disponíveis e um ? fase em que a NASA é um dos muitos outros clientes (presumivelmente comerciais) que utilizam os serviços de energia existentes.

Em alguns gráficos surpreendentemente bons para uma apresentação do governo, o Dr. Scott também apresenta os requisitos tecnológicos essenciais para cada fase e identifica quais cargas as tecnologias podem ser usadas para alimentar. No ? fase, as tecnologias variam de células de combustível a heliostatos e podem ser usadas para alimentar qualquer coisa, desde rovers até laboratórios completos.

Essas tecnologias crescem em complexidade à medida que a base industrial na Lua se expande para o ? fase, onde os componentes do sistema de energia incluem fotovoltaicos de silício ISRU, e algumas cargas de energia incluiriam habitats de superfície de longo prazo. O Dr. Scott também mostra as lacunas nessas tecnologias, descrevendo as "prioridades futuras previstas" para o desenvolvimento de tecnologia.

Na Mars Trilogy de Kim Stanley Robinson, um dos primeiros astronautas em Marte fica compreensivelmente feliz quando encontra o reator nuclear da base. Dr. Scott acha que uma tecnologia semelhante também pode ser útil na Lua, já que sua tecnologia Gap A é uma fonte de energia de superfície de fissão móvel. No entanto, a tecnologia que ele aponta como a mais importante pode surpreender os não engenheiros.

Os circuitos eletrônicos de potência endurecidos por radiação estão no topo de sua lista de prioridades de desenvolvimento. Isso ocorre porque, em suas palavras, "Nenhum desses blocos de construção ou ambições de crescimento servirá de nada se toda a rede ficar escura na primeira tempestade solar. É aqui que seremos mordidos".

Ele está certo - a Lua carece do campo magnético da Terra que (principalmente) protege os eletrônicos do planeta das partículas solares que poderiam causar estragos na infraestrutura de energia se atingissem a superfície. Nas tensões necessárias para fornecer energia a uma colônia lunar inteira, houve pouco ou nenhum desenvolvimento para os circuitos eletrônicos de energia, como conversores e inversores. Portanto, o endurecimento por radiação desses componentes é fundamental, pois todo o sistema cairia sem eles.