Resumo:
A empresa aeroespacial americana Blue Origin anunciou recentemente um novo sistema de fornecimento de energia "Power Tower" para futuras bases lunares. O sistema está planejado para ser transportado para a área do pólo sul lunar pelo módulo lunar Mark 1 que está sendo desenvolvido pela empresa. Após o pouso, ele implantará automaticamente um painel solar vertical de 20 metros de altura para fornecer suporte de energia contínuo para futuras instalações na superfície lunar.
O ciclo lunar dia-noite tem sido um dos principais desafios enfrentados pelas missões de exploração lunar de vários países. Um dia e uma noite na Lua duram, cada um, cerca de 14 dias terrestres. Para equipamentos que dependem de energia solar, longas noites de luar significam ausência de fornecimento de energia e temperaturas extremamente baixas ameaçarão seriamente a capacidade de sobrevivência do equipamento. Como resultado, muitas missões lunares dependem frequentemente de sistemas de energia nuclear para manter as operações noturnas.
A Blue Origin acredita que a região lunar do pólo sul oferece outra solução. Semelhante à Terra, a Lua também tem uma inclinação do seu eixo de rotação, mas a sua inclinação é de apenas cerca de 1,54 graus. Devido a esta relação geométrica especial, o Sol quase nunca se põe completamente no pólo sul da Lua, mas move-se sempre lentamente perto do horizonte. No verão local, a escuridão pode durar apenas algumas horas; mesmo no inverno, as horas escuras geralmente duram apenas dois a sete dias. Ao mesmo tempo, a luz solar de baixo ângulo cria áreas de sombra longas e quase permanentes em crateras e depressões.
Para aproveitar ao máximo esse ambiente especial, a Blue Origin projetou um sistema de torre de energia. Quando o Mark 1 pousar, o equipamento desdobrará um mastro alto composto por uma estrutura de liga em espiral, e o topo carregará um painel solar dobrado. Os painéis solares desdobrados são como dois conjuntos de persianas suspensas verticalmente, que podem efetivamente capturar a luz solar oblíqua do horizonte e continuar a funcionar à medida que o sol se move ao longo do horizonte.
De acordo com a Blue Origin, o sistema pode gerar eletricidade continuamente de 44% a 100% do tempo em diferentes estações. Comparado com a solução tradicional de colocação de painéis solares planos na superfície do módulo de pouso, o projeto de implantação vertical pode melhorar significativamente a eficiência de utilização da luz solar de baixo ângulo. Ao mesmo tempo, a torre de energia de 20 metros de altura também pode expandir o alcance do horizonte visível, obtendo assim mais oportunidades de luz solar.
Em termos de desempenho, a potência de saída da versão atual de uma única torre de energia excedeu 10 quilowatts. Embora este número não seja excelente nos sistemas de energia terrestre, já é um nível considerável no campo da engenharia aeroespacial e pode fornecer suporte energético estável para a infra-estrutura da superfície lunar.
A Blue Origin afirmou que esta tecnologia servirá para a exploração e desenvolvimento de crateras sombrias no Pólo Sul da Lua no futuro. A comunidade científica geralmente acredita que estas áreas sombreadas de longo prazo contêm grandes quantidades de recursos de gelo de água, e o gelo de água é considerado um recurso estratégico importante para o estabelecimento de uma base lunar permanente no futuro, que pode ser usada para obter água potável, oxigénio e propulsor de foguetes.
A partir de um plano de desenvolvimento de longo prazo, a torre de energia não existirá apenas como uma fonte de energia separada. A Blue Origin prevê a construção de uma microrrede lunar composta por múltiplas torres de energia para fornecer fornecimento contínuo de energia para rovers lunares, módulos habitacionais, equipamentos de mineração e instalações de utilização de recursos in-situ por meio de interconexão, estabelecendo a base energética para que os futuros humanos permaneçam na Lua por um longo tempo.
À medida que o programa Artemis e os projectos de desenvolvimento lunar em vários países continuam a avançar, como estabelecer um sistema energético estável e fiável está a tornar-se uma questão fundamental na construção de bases lunares. O plano da torre de energia lançado pela Blue Origin desta vez é considerado uma exploração importante para utilizar as condições naturais únicas do pólo sul lunar e reduzir a dependência da energia nuclear.
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