Ученые разрабатывают электросети для Луны

Компания Sandia National Laboratories разрабатывает электрические микросети для распределения электроэнергии от ядерных миниреакторов лунной базы к различным жилым и вспомогательным объектам.

Эти микросети смогут соединить две части лунной базы в нескольких километрах друг от друга. Чтобы их создать, ученым придется попотеть

Стремление NASA сделать присутствие человека на Луне постоянным в качестве репетиции возможной миссии с экипажем на Марс создает огромные инженерные проблемы, с которыми строительство МКС не идет ни в какое сравнение. Мало того, что лунная база будет в тысячу раз дальше от Земли, чем космическая станция, ее строительство потребует совершенно нового подхода к решению проблем.

Одной из самых больших проблем будет обеспечение электроэнергией форпоста. Поскольку ожидается, что база будет заселена на срок до двух месяцев, ей придется работать в течение 14-дневной лунной ночи. Это означает, что солнечные панели тут вряд ли помогут, поэтому специалисты разрабатывают небольшие ядерные реакторы, которые можно будет использовать вместо или вместе с солнечными батареями.

Электросеть для лунной базы

Но в любом случае базе понадобится мини-сеть для передачи энергии и обеспечения регулярной и стабильной ее подачи. Осложняет ситуацию и то, что база будет состоять из двух объектов. Одна из них будет жилым пространством, а вторая — комплексом по добыче полезных ископаемых и переработке топлива, который будет расположен в нескольких километрах.

Предлагаемые микросети, по одной на каждом объекте, будут соединены друг с другом и будут похожи на те, которые используются для питания МКС. Однако они потребуют некоторых фундаментальных изменений. Например, еще предстоит решить, будут ли сети работать на постоянном или переменном токе, который затем преобразуется в постоянный в жилищах.

Другие проблемы включают разработку систем и программного обеспечения для регулирования электроэнергии на перерабатывающем заводе, чтобы уровни напряжения оставались постоянными даже при изменении спроса в масштабах времени от миллисекунд до целых сезонов. Для этого Sandia разработала масштабируемую установку и методологию проектирования электрических систем для изучения энергетических требований и спецификаций будущей лунной базы.

Идея состоит в том, чтобы создать конструкцию сверху вниз — то есть, сначала будет разработана система управления вместе со спецификациями хранения энергии, а затем ее компоненты, соответствующие этим спецификациям. Кроме того, микросети должны быть перепроектированы для обеспечения устойчивости, но при этом быть достаточно гибкими, чтобы одна сеть могла быть соединена с другой.