Một kế hoạch cung cấp năng lượng cho một thuộc địa mặt trăng chỉ thông qua năng lượng mặt trời mà không cần lưu trữ năng lượng
bởi Đại học Ben-Gurion của Negev
Ảnh: Unsplash / CC0
NASA và một số cơ quan vũ trụ quốc gia khác gần đây đã hồi sinh các chương trình thuộc địa hóa mặt trăng của họ. Một trong những yếu tố quan trọng cần được giải quyết là làm thế nào để cung cấp năng lượng cho một thuộc địa như vậy. Năng lượng mặt trời không bị gián đoạn có thể khả thi mà không cần lưu trữ năng lượng không? Trên Trái đất, việc cung cấp 100% nhu cầu điện trong 100% thời gian chỉ từ năng lượng tái tạo, nhưng không lưu trữ năng lượng, là không khả thi.
Tư duy về Trái đất này đã bị thách thức gần đây bởi một sự thay đổi mô hình được phát triển bởi Giáo sư Jeffrey Gordon của Đại học Ben-Gurion, mà ông đã được mời trình bày cho NASA vào cuối tháng 8. Ý tưởng của ông đã được xuất bản vào đầu năm nay trên tạp chí Năng lượng tái tạo.
Trên mặt trăng, năng lượng mặt trời là nguồn tài nguyên tái tạo duy nhất có sẵn. Thách thức lớn nhất là cung cấp hoàn toàn cho khách hàng tiêu thụ năng lượng chính: các nhà máy cần liên tục (24/7, 365 ngày một năm) sản xuất hàng nghìn tấn oxy (O2) mỗi năm từ mặt trăng, để tiếp nhiên liệu cho tên lửa đẩy, vệ tinh quay quanh quỹ đạo. và thực phẩm của con người. Một phần lớn thách thức đến từ bất kỳ vị trí nào trên mặt trăng trung bình trải qua một nửa chu kỳ quay của mặt trăng là 29,5 ngày trong bóng tối.
Trong bài báo của mình, Gordon ghi lại một chiến lược khả thi trong đó điện không bị gián đoạn sẽ được sản xuất bởi các mảng quang điện (PV) được lắp đặt xung quanh một vòng vĩ độ 360 ° gần (nhưng không ở) cực Mặt Trăng, với các đường dây truyền tải được lắp đặt đến các nhà máy O2 ở đó sau đó sẽ là tính linh hoạt định vị từ xa đáng kể.
"Giải pháp của tôi có khối lượng cụ thể thấp hơn nhiều so với tất cả các giải pháp thay thế cho đến nay, cụ thể là kg / kW thấp kỷ lục, một con số đáng khen cho việc lắp đặt mặt trăng giá cả phải chăng và khả thi, với chi phí khởi động và lắp đặt hiện vượt quá 1.000.000 đô la / kg. Chiến lược mới của chúng tôi là hơn tốt hơn hệ số 100 tốt hơn so với năng lượng mặt trời với bộ lưu trữ pin. Nó cũng là hệ số 6 vượt trội hơn so với giải pháp hiện đang được NASA dự tính về các lò phản ứng hạt nhân dẫn động tuabin và máy phát điện thông thường. "
"Tôi đã được mời trình bày những phát hiện của mình tại trụ sở chính của NASA về năng lượng mặt trời trong không gian vào tháng 8 tại Trung tâm Nghiên cứu Glenn ở Cleveland, Ohio. Gordon nói.
Khái niệm này khai thác sự kết hợp độc đáo của (a) sự vắng mặt của bầu khí quyển mặt trăng, (b) độ nghiêng gần bằng không của trục cực của mặt trăng so với mặt phẳng hoàng đạo, (c) điều kiện mặt trăng có thể chấp nhận được với sự truyền tải khối lượng thấp và rẻ tiền và (d) đường kính Mặt Trăng nhỏ hơn nhiều so với Đường kính của Trái đất.
