Ein Plan, eine Mondkolonie ausschließlich durch Sonnenenergie ohne Energiespeicherung mit Strom zu versorgen

Die NASA und mehrere andere nationale Weltraumbehörden haben kürzlich ihre Mondkolonisationsprogramme wiederbelebt. Einer der Schlüsselfaktoren, die gelöst werden müssen, ist die Energieversorgung einer solchen Kolonie. Ist unterbrechungsfreier Solarstrom ohne Energiespeicher realisierbar? Auf der Erde ist es nicht machbar, 100 % des Strombedarfs 100 % der Zeit ausschließlich aus erneuerbaren Energien zu decken, aber ohne Energiespeicherung.

Diese erdgebundene Denkweise wurde kürzlich durch einen von Prof. Jeffrey Gordon von der Ben-Gurion-Universität entwickelten Paradigmenwechsel in Frage gestellt, den er Ende August der NASA präsentieren sollte. Seine Idee wurde Anfang dieses Jahres in veröffentlicht Erneuerbare Energie.

Auf dem Mond ist Solarenergie die einzige verfügbare erneuerbare Ressource. Die übergeordnete Herausforderung besteht darin, den Hauptenergieverbraucher vollständig zu versorgen: Fabriken, die kontinuierlich (24/7, 365 Tage im Jahr) Tausende Tonnen Sauerstoff (O2) pro Jahr aus dem Mondboden für Raketentreibstoff produzieren müssen, um Satelliten zu betanken und menschliche Nahrung. Ein großer Teil der Herausforderung ergibt sich aus jedem Ort auf dem Mond, der im Durchschnitt die Hälfte der Mondrotationsperiode von 29,5 Tagen im Dunkeln verbringt.

In seinem Artikel dokumentiert Gordon eine praktikable Strategie, bei der ununterbrochene Elektrizität durch Photovoltaik (PV)-Arrays erzeugt würde, die um einen 360°-Breitenring in der Nähe (aber nicht am) eines Mondpols installiert sind, mit Übertragungsleitungen, die zu den dortigen O2-Anlagen installiert sind wäre dann eine beträchtliche Flexibilität für entfernte Standorte.

„Meine Lösung hat eine spezifische Masse, die weit unter allen bisherigen Alternativen liegt, nämlich ein Rekordtief in kg/kW, eine Schlüsselkennzahl für erschwingliche und durchführbare Mondinstallationen, mit Start- und Installationskosten, die derzeit 1.000.000 $/kg übersteigen. Unsere neue Strategie ist mehr mehr als um den Faktor 100 besser als Solarenergie mit Batteriespeicherung. Es ist auch mindestens um den Faktor 6 besser als die jetzt von der NASA in Betracht gezogene Lösung mit Kernreaktoren, die konventionelle Turbinen und Generatoren antreiben.“

„Ich wurde eingeladen, meine Ergebnisse im August im Glenn Research Center in Cleveland, Ohio, in der NASA-Zentrale für Solarenergie im Weltraum vorzustellen. sagt Gordon.

Das Konzept nutzt die einzigartige Kombination aus (a) dem Fehlen einer Mondatmosphäre, (b) der Neigung der Polarachse des Mondes in Bezug auf die Ekliptikebene nahe Null und (c) Mondbedingungen, die für eine kostengünstige Übertragung mit geringer Masse geeignet sind Linien und (d) einen Monddurchmesser, der viel kleiner ist als der der Erde.