NASAは月に電力を供給する計画を持っています

商業宇宙時代の到来をめぐるあらゆる誇大宣伝にもかかわらず、NASA やその他の政府機関は、商業主体が参入する前にインフラストラクチャーの多くを稼働させる初期段階で引き続き重要な役割を果たします。その役割は主に果たされます。宇宙資源の開発から利益を得ることを望むさまざまな企業にとって、最初の（そして場合によっては唯一の）顧客になることによって。

世界中の政府は、潜在的な新たな産業時代において政府が果たす重要な役割を認識し始めており、アメリカ下院は、NASA に計画を策定するための 6 か月の猶予を与え、その責任を受け入れる方向に一歩を踏み出しました。月の電力インフラ。 これに応えて、NASAの電力・エネルギー貯蔵担当主任技術者であるジョン・H・スコット博士は、4月末にカリフォルニア州トーランスで開催されたスペースパワーワークショップで、そのインフラを開発するための予備計画を提示した。

月で電力を得るという課題は十分に文書化されています。 太陽光は十分安定しておらず、氷点下で動作するバッテリーは、NASAのアルテミス計画の最初の着陸地点となる可能性が高い月の南極で一般的な再生可能エネルギー計画を実行するには十分な大きさではない。 しかし、着陸船を地球に帰還させたり、ベースキャンプを効果的に運営したりするためのロケット燃料の製造など、現場での資源利用には大量の電力が必要です。

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しかし、下院が求めたビジョンは、月面に重要な民間産業が存在する可能性がある場所へのアルテミスの予備的ミッションを超えたものであった。 スコット博士は、そのビジョンを 3 つのフェーズ、すなわち Artemie Base Camp フェーズ、? フェーズに分けて説明します。 NASA が商用電力サービスの主要顧客である段階では、? NASA は、既存の電力サービスを利用する他の多くの (おそらく商用) 顧客の 1 つである段階です。

スコット博士は、政府のプレゼンテーションとしては驚くほど優れたグラフィックの中で、各段階の重要な技術要件を示し、その技術がどのような負荷に電力を供給する可能性があるかを特定しています。 の中に ？ この技術は燃料電池からヘリオスタットまで多岐にわたり、探査車から本格的な研究室まであらゆるものに電力を供給するために使用できます。

月の産業基盤が地球規模に拡大するにつれて、これらのテクノロジーは複雑さを増しています。 このフェーズでは、電力システムのコンポーネントには ISRU シリコン太陽光発電が含まれ、一部の電力負荷には長期的な地表生息地が含まれます。 スコット博士はまた、技術開発の「想定される将来の優先事項」を説明することで、これらの技術のギャップを示しています。

キム・スタンリー・ロビンソンの『火星三部作』では、火星に降り立った最初の宇宙飛行士の一人が、基地の原子炉を見つけて喜ぶのは当然のことだ。 スコット博士は、彼のギャップ A 技術が移動式核分裂表面電源であるため、同様の技術が月でも役立つかもしれないと考えています。 しかし、彼が最も重要だと指摘するテクノロジーは、エンジニア以外の人にとっては驚くべきものかもしれません。

放射線耐性のあるパワー エレクトロニクス回路は、彼の開発優先リストの中で最も高いものです。 なぜなら、彼の言葉を借りると、「最初の太陽嵐でグリッド全体が暗くなったら、これらの構成要素や成長への野心は何の役にも立ちません。ここが私たちが苦境に立たされることになるからです。」

彼の言うとおりです。月には地球の磁場がありません。この磁場は、地球上の電子機器を（主に）太陽粒子から保護しており、太陽粒子が地表に衝突した場合に電力インフラに大混乱を引き起こす可能性があります。 月面コロニー全体に電力を供給するのに必要な電圧では、コンバータやインバータなどのパワーエレクトロニクス回路の開発はほとんど行われていません。 したがって、これらのコンポーネントがなければシステム全体がダウンしてしまうため、これらのコンポーネントの耐放射線強化が最も重要です。

ダイヤモンドなどの珍しい材料から作られた半導体の研究など、NASA がすでにサポートしている選択肢がいくつかあります。 しかし、月のインフラ全体をサポートするために信頼できるテクノロジーを証明するには、さらなるサポートが必要です。

幸いなことに、下院もそれを認識し、2026年までに実証することを目的として、これらの技術の開発を支援するために2023年に4,000万ドルの資金提供を申し出た。これは月面での重要な永続的存在に間に合うはずである。しかし、スコット博士がプレゼンテーションで述べたように、「まだまだ研究が必要です」。 また、これらの取り組みが成功すれば、ジュール・ヴェルヌが『地球から月へ』を書いてから200年後、私たちの最も近い隣人に永続的な生命が存在し、不毛の地表が別の住処となるかもしれない、という指摘も正しい。

詳細:John H Scott / NASA – Lunar Surface Power SystemsUT – Power on the Moon。 月の夜を生き抜くには何が必要ですか?UT – NASA は月のワット数チャレンジで電力を増やしています!UT – 月面基地に電力を供給するにはどうすればよいですか? 高さ数キロのコンクリートの塔で

リード画像:月面上のアルテミス宇宙飛行士を描いたアーティストの作品。クレジット – NASA