La NASA tiene un plan para impulsar la Luna

A pesar de todo el alboroto que rodea la llegada de la era espacial comercial, la NASA y otras agencias gubernamentales seguirán desempeñando un papel vital en las primeras etapas de poner en marcha gran parte de la infraestructura antes de que puedan entrar los actores comerciales. Ese papel se cumplirá principalmente siendo el primer (ya veces el único) cliente de una amplia variedad de empresas que esperan beneficiarse de la explotación de los recursos espaciales.

Los gobiernos de todo el mundo están empezando a darse cuenta del papel fundamental que desempeñarán en la nueva era industrial potencial, y la Cámara de Representantes de los Estados Unidos dio un paso para aceptar esa responsabilidad cuando le dio a la NASA 6 meses para elaborar un plan para desarrollar un plan para infraestructura de energía eléctrica en la Luna. En respuesta, el Tecnólogo Principal de Energía y Almacenamiento de Energía de la NASA, el Dr. John H Scott, presentó un plan preliminar para desarrollar esa infraestructura en el Taller de Energía Espacial, realizado en Torrance, California, a fines de abril.

Los desafíos de obtener energía en la Luna han sido bien documentados. La luz del sol no es lo suficientemente consistente y las baterías que funcionan a temperaturas bajo cero no son lo suficientemente grandes para que los planes típicos de energía renovable sean viables en el Polo Sur Lunar, que probablemente servirá como el primer lugar de aterrizaje para el programa Artemis de la NASA. Sin embargo, se necesitan grandes cantidades de energía para la utilización de recursos in situ, como la fabricación de combustible para cohetes para que los módulos de aterrizaje regresen a la Tierra y operen de manera efectiva un campamento base.

Eliminar todos los anuncios en Universe hoy

¡Únete a nuestro Patreon por tan solo $3!

Obtenga la experiencia sin anuncios de por vida

Pero la visión que solicitó la Cámara de Representantes miró más allá de las misiones preliminares de Artemisa hacia donde podría haber una importante presencia industrial privada en la Luna. El Dr. Scott divide esa visión en tres fases: la fase del campamento base de Artemie, el ? fase en la que la NASA es un cliente principal de los servicios de energía disponibles comercialmente y un ? fase en la que la NASA es uno de muchos otros clientes (presumiblemente comerciales) que utilizan los servicios de energía existentes.

En algunos gráficos sorprendentemente buenos para una presentación del gobierno, el Dr. Scott también establece los requisitos tecnológicos esenciales para cada fase e identifica qué cargas se pueden usar para alimentar las tecnologías. En el ? En esta fase, las tecnologías van desde celdas de combustible hasta helióstatos, y se pueden usar para alimentar cualquier cosa, desde rovers hasta laboratorios en toda regla.

Estas tecnologías crecen en complejidad a medida que la base industrial en la Luna se expande hacia el ? fase, donde los componentes del sistema de energía incluyen energía fotovoltaica de silicio ISRU, y algunas cargas de energía incluirían hábitats de superficie a largo plazo. El Dr. Scott también muestra las brechas en esas tecnologías al describir las "prioridades futuras previstas" para el desarrollo tecnológico.

En Mars Trilogy de Kim Stanley Robinson, uno de los primeros astronautas en Marte está comprensiblemente feliz cuando encuentra el reactor nuclear de la base. El Dr. Scott cree que una tecnología similar también podría ser útil en la Luna, ya que su tecnología Gap A es una fuente de energía de superficie de fisión móvil. Sin embargo, la tecnología que él señala como la más importante podría sorprender a quienes no son ingenieros.

Los circuitos electrónicos de potencia endurecidos por radiación son los más altos en su lista de prioridades de desarrollo. Esto se debe a que, en sus palabras, "ninguno de estos componentes básicos o ambiciones de crecimiento servirá de nada si toda la red se apaga en la primera tormenta solar. Aquí es donde nos van a morder".

Tiene razón: la Luna carece del campo magnético de la Tierra que (en su mayoría) protege la electrónica del planeta de las partículas solares que podrían causar estragos en la infraestructura de energía si llegaran a la superficie. Con los voltajes necesarios para proporcionar energía a toda una colonia lunar, ha habido poco o ningún desarrollo para los circuitos electrónicos de potencia, como convertidores e inversores. Por lo tanto, el endurecimiento por radiación de estos componentes es de suma importancia, ya que todo el sistema dejaría de funcionar sin ellos.

Hay algunas opciones que la NASA ya está apoyando, incluido el trabajo en semiconductores hechos de materiales exóticos como los diamantes. Pero se necesita más apoyo para probar tecnologías en las que se pueda confiar para respaldar toda la infraestructura lunar.

Afortunadamente, la Cámara de Representantes también reconoció eso y ofreció $40 millones en fondos en 2023 para apoyar el desarrollo de estas tecnologías, con la intención de que se demuestren para 2026. Eso debería ser a tiempo para cualquier presencia permanente significativa en la Luna. pero, como dijo el Dr. Scott en su presentación, "hay mucho más estudio por hacer". También tiene razón al señalar que, si estos esfuerzos tienen éxito, 200 años después de que Julio Verne escribiera De la Tierra a la Luna, podría haber vida permanente en nuestro vecino más cercano, y podría estar convirtiendo la superficie estéril en otro hogar.

Más información: John H Scott / NASA – Lunar Surface Power SystemsUT – Power on the Moon. ¿Qué se necesita para sobrevivir a la noche lunar? UT - ¡La NASA está aumentando la potencia en su Desafío de vataje lunar! UT - ¿Cómo obtienes energía en tu base lunar? Con una Torre de Hormigón de Varios Kilómetros de Altura

Imagen principal: Representación artística de los astronautas Artemis en la Luna. Crédito: NASA