月球上的光伏,以后要整起來啦!來源:NASA紀(jì)錄片
美國有個阿爾忒彌斯計劃(英文:Artemis Program),是由美國政府資助的一個載人航天項目。其目標(biāo)是在2024年前將宇航員平安送往月球并返回,并建立常態(tài)化駐留機(jī)制,為未來的火星載人登陸任務(wù)鋪平道路。
2022年11月16日,在美國佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心39B發(fā)射臺,美國國家航空航天局(NASA)史上最強(qiáng)運(yùn)載火箭太空發(fā)射系統(tǒng)(SLS)首飛升空,執(zhí)行無人繞月飛行測試任務(wù)“阿爾忒彌斯1號”,獵戶座飛船由此開啟繞月之旅。
2024年,包括以色列在內(nèi)的十幾個國家加入的阿爾忒彌斯項目就將讓宇航員繞月飛行。如果一切按計劃進(jìn)行,2025年將是自1972年阿波羅17號以來的首次載人登月。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),一個關(guān)鍵的挑戰(zhàn)將是,人類將開采覆蓋月球表面的、被稱為風(fēng)化層的石質(zhì)沉積物,以分離其中的金屬和氧氣。為開采和分離工作提供動力成為關(guān)鍵中的關(guān)鍵。
根據(jù)美國政府網(wǎng)站介紹,美國宇航局和美國能源部正在努力推進(jìn)太空核技術(shù)。它認(rèn)為“裂變系統(tǒng)是可靠的”,因?yàn)椴皇艿乩砦恢?、陽光以及其他自然環(huán)境條件影響,都可以提供連續(xù)的電力。
但是,作為同樣重要的替代方案,一位美國出生的以色列學(xué)者設(shè)計出一個計劃,用太陽能電池來點(diǎn)亮月球。
本·古里安大學(xué)太陽能和環(huán)境物理系名譽(yù)教授杰弗里·戈登(Jeffrey Gordon)計算出,提供相同數(shù)量的電力所需的質(zhì)量,將會比最佳的核選擇,至少要輕六倍。
他聲稱,他的方案能夠?yàn)橹蒲踉O(shè)施提供100%不間斷的電力供應(yīng),而且能夠始終將足夠數(shù)量的太陽能電池面板暴露在陽光之中。
戈登今年早些時候在學(xué)術(shù)期刊《可再生能源》上發(fā)表了他的方案,隨后被邀請在美國俄亥俄州克利夫蘭的NASA約翰·H·格倫研究中心講學(xué)。
戈登說:“美國宇航局想要一個可靠,長壽命,最小質(zhì)量的系統(tǒng),可靠性優(yōu)先于成本。”
在人類移民月球的初始階段,只需要少量的能源,美國宇航局已經(jīng)選擇了六家公司的方案,其中三家基于太陽能技術(shù),三家采用核裂變技術(shù)。
當(dāng)然,從長期看,美國宇航局還將需要更多的能量來從月球上提取水。第一步首先要在月球表面開采用于月球建設(shè)的金屬,并將這些金屬與氧氣分離,氧氣約占石質(zhì)沉積物的45%。
杰弗里·戈登教授在本古里安大學(xué)太陽能與環(huán)境物理系實(shí)驗(yàn)室里
從月球風(fēng)化層中提取的氧氣將滿足人類的需求,但主要是為火箭和軌道衛(wèi)星提供燃料和燃料。因?yàn)榛鸺仨氀b載足夠的液氧和氫氣,作為它們進(jìn)入太空或者返回地球的動力。
目前,每公斤的有效載荷需要大約100萬美元的成本,如果有可能在月球加油站提供氧氣,成本可能會大幅降低。
戈登計劃在月球極地附近安裝一圈太陽能電池板,就像地球的南北極一樣。制氧工廠將位于靠近極點(diǎn)約10公里的地方。
在真空條件下工作的月球制氧裝置原型
以色列在2019年時發(fā)射過自己的登月艙Beresheet。但由于技術(shù)故障,該飛船在著陸時墜毀。
以色列第一位宇航員伊蘭·拉蒙(Ilan Ramon)于2003年遇難。當(dāng)時哥倫比亞號航天飛船在重新進(jìn)入大氣層時解體,機(jī)上七名機(jī)組人員全部遇難。
原標(biāo)題:以色列人將在月球上安裝光伏?