Módulo de aterrizaje lunar con paneles solares de última generación

Cuando los astronautas de Artemis regresen a la Luna, necesitarán acceso a energía eléctrica para vivir y trabajar en la superficie. La energía solar será una de las opciones para sostener la vida humana y la ciencia para esas misiones de larga duración.

El próximo verano, un experimento de energía solar diseñado por un equipo de investigadores en el Centro de Investigación Glenn de la NASA se lanzará a la Luna en el Peregrine Lander de Astrobotic.

Utilizando células solares de última generación como las de los satélites en órbita actuales y las tecnologías de células solares espaciales de próxima generación, PILS (Investigación fotovoltaica en la superficie lunar) demostrará dispositivos de conversión de energía de luz a electricidad para futuras misiones. El experimento también recopilará datos sobre el entorno de carga eléctrica de la superficie lunar utilizando una pequeña matriz de células solares.

PILS (Particle Into Liquid Sampler) incluye celdas solares de unión múltiple hechas de arseniuro de galio mejorado, un material semiconductor altamente eficiente, y celdas solares de silicio basadas en la tecnología utilizada en la Tierra. Las celdas se conectarán a instrumentos que miden las salidas de corriente y voltaje durante los ocho a 10 días del experimento.

No hemos probado las células solares en la Luna desde la era de Apolo. La tecnología ha cambiado drásticamente, y queremos verificar que las células solares de hoy puedan proporcionar el nivel de energía necesario para futuras misiones.
Jeremiah McNatt, uno de los principales investigadores del proyecto PILS.

Hay varios desafíos. Las células solares pueden sufrir daños y degradación por la exposición a la radiación y las partículas altamente cargadas presentes en la Luna. Y las altas temperaturas diurnas pueden elevarse a más de 260 F, dañando la electrónica de los sistemas de paneles solares.

Una presencia sostenida en la Luna requiere un diseño diferente que maximice el poder mientras protege el sistema. Descubrir los requisitos térmicos fue uno de nuestros mayores desafíos.
Tim Peshek
Uno de los módulos de aterrizaje lunares de Astrobotic.
Módulo de aterrizaje lunar de Astrobotic.

En un esfuerzo por proteger la electrónica de las altas temperaturas, el equipo decidió cubrir todo en la parte superior de la estructura, excluyendo las células solares, con una película que refleje un amplio espectro de luz.

Entonces, mientras las células solares absorben la energía del sol, el calor del sol no destruirá el sistema operativo. El cuerpo del experimento también está envuelto con aislamiento multicapa.

El módulo de aterrizaje está programado para aterrizar en Lacus Mortis, 45 grados al norte del ecuador. Debido a esta latitud, el banco de pruebas está en ángulo a 45 grados del módulo de aterrizaje, por lo que, durante el mediodía lunar, apuntará directamente al sol.

Eventualmente, creemos que la energía solar estará mejor situada en la Luna en los polos donde, de forma similar a los polos de la Tierra, el sol no se pone en ciertas partes del año. Las matrices se rotarían para aprovechar constantemente la energía del sol.
McNatt

PILS está programado para volar en el módulo de aterrizaje Peregrine de Astrobotic que lleva cargas útiles de la NASA a la Luna en 2021. En mayo de 2019, la NASA seleccionó Máquinas Astrobóticas e Intuitivas como las primeras compañías comerciales en volar cargas útiles a la superficie lunar como parte de los Servicios Comerciales de Carga Lunar (CLPS) ) iniciativa.

Si bien la NASA otorgó a las compañías la posibilidad de llevar las investigaciones científicas y las demostraciones tecnológicas de la agencia a la superficie lunar, la agencia espera ser uno de los muchos clientes que utilizarán estos servicios de aterrizaje comercial.

De hecho, PILS es una de varias cargas útiles adicionales que los clientes envían con 10 cargas útiles de la NASA que se integrarán en el módulo de aterrizaje Peregrine de Astrobotic y se lanzarán en un cohete United Launch Alliance Vulcan Centaur a la Luna en 2021.

Fuente: https://www.moondaily.com/reports/Solar_power_investigation_to_launch_on_lunar_lander_999.html

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