تأمین برق تقریباً دائمی در ماه با برج خورشیدی بلو اوریجین

شرکت بلو اوریجین با معرفی برج خورشیدی ۲۰ متری Power Tower قصد دارد برق پایگاه‌های آینده ماه را با توان بیش از ۱۰ کیلووات و به‌صورت تقریباً دائمی تأمین کند.

یکی از مهم‌ترین چالش‌های مأموریت‌های فضایی در ماه، تأمین انرژی در طول شب‌های بسیار طولانی این قمر است. هر شبانه‌روز قمری تقریباً شامل ۱۴ روز زمینی روشنایی و ۱۴ روز تاریکی می‌شود. پنل‌های خورشیدی معمولی تنها در دوره روشنایی برق تولید می‌کنند و با آغاز شب، فعالیت آن‌ها متوقف می‌شود.

سرمای شدید و تاریکی طولانی نیز احتمال زنده ماندن ماه‌نشین‌های خورشیدی تا طلوع دوباره خورشید را به‌شدت کاهش می‌دهد. تاکنون استفاده از انرژی هسته‌ای یکی از راهکارهای اصلی مقابله با این مشکل بوده است. بااین‌حال، بلو اوریجین قصد دارد از شرایط خاص تابش خورشید در قطب جنوب ماه برای تأمین انرژی استفاده کند.

حتما بخوانیدغارهای نمکی چین به پاوربانک ۷۰۰ مگاواتی تبدیل شدند

چرا قطب جنوب ماه برای تولید برق خورشیدی مناسب است؟

محور چرخش ماه نسبت به صفحه دایرةالبروج تنها حدود ۱٫۵۴ درجه انحراف دارد. این ویژگی باعث می‌شود خورشید در مناطق قطبی ماه همواره نزدیک افق حرکت کند و بعضی نقاط برای مدت طولانی در معرض نور آن قرار بگیرند.

در قطب جنوب ماه، دوره‌های تاریکی در فصل تابستان ممکن است تنها چند ساعت ادامه داشته باشند. این دوره‌ها در زمستان به دو تا هفت روز افزایش پیدا می‌کنند. البته زاویه بسیار کم تابش خورشید باعث ایجاد سایه‌های طولانی در سطح ماه می‌شود و برخی دهانه‌ها و فرورفتگی‌ها را برای همیشه در تاریکی نگه می‌دارد.

این شرایط استفاده از پنل‌های خورشیدی معمولی را دشوار می‌کند. پنل‌هایی که به‌صورت افقی روی ماه‌نشین نصب می‌شوند، نمی‌توانند نور خورشید را با بازده مطلوب دریافت کنند. بلو اوریجین برای برطرف کردن این محدودیت، سازه‌ای مرتفع با پنل‌های خورشیدی قابل‌گسترش طراحی کرده است.

حتما بخوانیدتولید برق خورشیدی در عمق ۱۰ متری دریا

برج خورشیدی ۲۰ متری چگونه کار می‌کند؟

ماه‌نشین Mark 1 پس از فرود روی سطح ماه، دکلی متشکل از بخش‌های مارپیچی آلیاژی را باز می‌کند. این دکل تا ارتفاع ۲۰ متر گسترش پیدا می‌کند و مجموعه‌ای از پنل‌های خورشیدی تاشو را در بالاترین نقطه خود قرار می‌دهد.

پنل‌های خورشیدی مانند دو پرده کرکره‌ای از بالای سازه به سمت پایین باز می‌شوند. طراحی آن‌ها به‌گونه‌ای است که نور خورشید را از زاویه‌های پایین دریافت کنند و حرکت ظاهری آن را در امتداد افق دنبال کنند.

به گفته بلو اوریجین، این طراحی امکان تولید برق را در ۴۴ تا ۱۰۰ درصد زمان فراهم می‌کند. میزان دسترسی به انرژی خورشیدی به فصل و شرایط تابش خورشید بستگی دارد.

ماه‌نشین حامل این سازه حدود ۱۰ متر ارتفاع دارد. نصب دکل ۲۰ متری روی آن باعث می‌شود پنل‌ها در موقعیتی مرتفع قرار بگیرند و بخش گسترده‌تری از افق را پوشش دهند. این ارتفاع همچنین به افزایش مدت دریافت نور خورشید و کاهش تأثیر سایه‌های سطح ماه کمک می‌کند.

بر اساس اعلام شرکت، هر برج خورشیدی Power Tower در طراحی فعلی خود توان تولید بیش از ۱۰ کیلووات برق را دارد. این ظرفیت برای تجهیزات فضایی قابل‌توجه است و می‌تواند بخشی از نیاز انرژی مأموریت‌های طولانی‌مدت را تأمین کند.

از دست ندهیداین کاغذدیواری با رطوبت هوا برق تولید می‌کند

نقش برج‌های خورشیدی در ساخت پایگاه‌های دائمی ماه

بلو اوریجین این فناوری را یکی از زیرساخت‌های مهم برای توسعه پایگاه‌های انسانی در ماه می‌داند. این پایگاه‌ها به منابع انرژی پایدار برای فعالیت تجهیزات علمی، ماه‌نوردها و سیستم‌های پشتیبانی از سکونتگاه‌ها نیاز خواهند داشت.

یکی از اهداف مأموریت‌های آینده، بررسی و بهره‌برداری از یخ آب موجود در دهانه‌های همیشه سایه‌دار ماه است. این مناطق به دلیل تاریکی دائمی و سرمای شدید، شرایط دشواری برای فعالیت تجهیزات دارند. بااین‌حال، منابع یخ آب آن‌ها می‌توانند نقش مهمی در پشتیبانی از حضور دائمی انسان ایفا کنند.

بلو اوریجین همچنین برنامه دارد چندین برج خورشیدی را در قالب یک ریزشبکه برق به یکدیگر متصل کند. این شبکه می‌تواند انرژی لازم برای شارژ ماه‌نوردها، تأمین برق زیستگاه‌ها و فعالیت تجهیزات استخراج و پردازش منابع را فراهم کند.

بخشی از این تجهیزات از فناوری ISRU یا استفاده از منابع در محل بهره خواهند برد. این فناوری امکان بهره‌برداری از مواد موجود در ماه را برای پشتیبانی از مأموریت‌های انسانی فراهم می‌کند.

در صورت موفقیتاین طرحبرج‌های خورشیدی می‌توانند وابستگی پایگاه‌های قمری به منابع انرژی جایگزین را کاهش دهند و زیرساختی برای فعالیت‌های طولانی‌مدت در قطب جنوب ماه فراهم کنند

نوشتهتأمین برق تقریباً دائمی در ماه با برج خورشیدی بلو اوریجیناولین بار درTechnoc. پدیدار شد.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.