Можно ли использовать экстремальные перепады температур Луны, чтобы обеспечить энергию для будущих поселений? На этот вопрос недавно ответили исследователи из Южной Кореи, представив результаты работы в журнале Acta Astronautica.
На поверхности Луны температура днём достигает +121°C, а ночью опускается до -133°C. Учёные предположили, что именно такие резкие колебания могут улучшить работу термоэлектрических генераторов (ТЭГ), особенно если они функционируют в "переходном режиме".
Главная цель экспериментов заключалась в том, чтобы проверить, как системы с тепловым накоплением (HS) помогут ТЭГ работать более эффективно. Оказалось, что применение нескольких накопителей увеличивает генерацию энергии почти на 49%. Это внушительное улучшение даёт надежду, что лунные базы смогут получать стабильное питание, не завися от поставок с Земли.
Учёные также сравнили другие источники энергии: радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ), солнечные батареи и ядерные реакторы.
РИТЭГ уже использовались в миссиях "Аполлон" и на марсоходах Curiosity и Perseverance. NASA планирует применить их и в миссии Dragonfly в 2028 году. Но у РИТЭГ есть серьёзный минус — постепенный распад изотопов, что делает их менее подходящими для долгосрочных проектов.
Программа NASA "Артемида" предполагает создание постоянных лунных баз. Это исследование делает её планы более реалистичными: наличие надежного источника энергии на Луне не только поддержит долгосрочное присутствие людей, но и станет шагом к миссиям на Марс.
Здесь важен принцип ISRU (использование местных ресурсов), позволяющий обходиться без постоянных поставок топлива и материалов с Земли.
ТЭГ, работающие в условиях колоссальных температурных перепадов Луны, могут стать базовым решением для энергетики будущих поселений. Они сделают возможным не только освоение Луны, но и отправку людей дальше — к Марсу и другим планетам.
Уточнения
Генера́тор (лат. generator "производитель") — многозначный термин. Изначально это было устройство, производящее какие-либо продукты, вырабатывающее электроэнергию или преобразующее один вид энергии в другой.