Près du pôle sud de la Lune se trouve un cratère de 21 km de large et de 4 km de profondeur connu sous le nom de Shackleton, du nom de l’explorateur de l’Antarctique Ernest Shackleton. Shackleton – et les cratères similaires – peuvent contenir des ressources inexploitées accessibles via l’exploitation minière lunaire.
L’énergie solaire est la source d’énergie optimale pour alimenter l’exploitation minière lunaire, car elle n’a pas besoin d’être transportée depuis la Terre, mais est plutôt rayonnée directement depuis le soleil. Le problème lié à l’utilisation de l’énergie solaire dans les cratères est que même pendant la journée lunaire, certains cratères peuvent se trouver dans l’ombre totale.
Dirigés par le Dr Darren Hartl, professeur agrégé de génie aérospatial à la Texas A&M University, des chercheurs de Texas A&M se sont associés au centre de recherche de Langley de la NASA pour concevoir une solution utilisant des réflecteurs solaires pour amener l’énergie solaire au fond des cratères lunaires.
« Si vous placez un réflecteur sur le bord d’un cratère et que vous disposez d’un collecteur au centre du cratère qui reçoit la lumière du soleil, vous êtes en mesure d’exploiter l’énergie solaire », a déclaré Hartl. « Donc, d’une certaine manière, vous dirigez la lumière du soleil vers le cratère. »
Cette recherche en est encore à ses débuts, les chercheurs utilisant des systèmes de modélisation informatique pour concevoir différentes conceptions de réflecteur. Les modèles montrent qu’une forme parabolique est optimale pour maximiser la quantité de lumière réfléchie au fond des cratères.
L’un des principaux défis techniques auxquels Hartl et son équipe sont confrontés concerne les contraintes de chargement des missions spatiales. L’objectif est de créer un réflecteur suffisamment compact pour les voyages spatiaux et suffisamment grand pour servir de réflecteur efficace.
Pour répondre à ces deux exigences, les chercheurs utilisent un matériau auto-morphable développé par Hartl et d’autres ingénieurs de Texas A&M.
« Lors des missions spatiales, les astronautes peuvent avoir besoin de déployer un grand réflecteur parabolique à partir d’un système d’atterrissage relativement petit et léger. C’est là que nous intervenons », a déclaré Hartl. « Nous envisageons d’utiliser des matériaux à mémoire de forme qui modifieront la forme du réflecteur en réponse aux changements de température du système. »
En plus de s’associer au NASA Langley Research Center, Hartl et son équipe de chercheurs diplômés travaillent également avec des étudiants de premier cycle de Texas A&M sur ce projet.