Europa chce postawić powerbank na Księżycu. Powód to 15 dni ciemności

Europejska Agencja Kosmiczna pracuje nad systemem OASIS, który ma dostarczać energię urządzeniom naukowym podczas długich, księżycowych nocy. Stacja będzie magazynować prąd wytwarzany przez panele słoneczne i udostępniać go wtedy, gdy Słońce zniknie za horyzontem nawet na 15 ziemskich dni. Jeśli projekt się powiedzie, robotyczne misje będą mogły prowadzić badania znacznie dłużej, bez konieczności wyłączania sprzętu na czas księżycowej nocy.

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) pracuje nad koncepcją stacji zasilania o nazwie OASIS, która ma wspierać badania naukowe i testowanie technologii na powierzchni Księżyca przez wiele lat. System zasilany energią słoneczną będzie również dostarczał energię podczas nocy księżycowych, pomagając sprzętowi naukowemu przetrwać około 15 dni ziemskich ciemności.

15 dni ciemności. Księżyc stawia poważne wyzwanie

Jak wiadomo, cykl dnia i nocy w danym punkcie na powierzchni satelity Ziemi trwa około 29,5 dnia ziemskiego. Jest to jedna z największych przeszkód w prowadzeniu długoterminowych badań na Księżycu, ponieważ w tym cyklu noce w danym punkcie Księżyca trwają około 15 dni ziemskich.

Urządzenia, które nie mogą korzystać ze światła słonecznego w tym okresie, pozostają w ciemności przez dłuższy czas i są narażone na uszkodzenie z powodu drastycznego spadku temperatury. Rozwiązania w zakresie ochrony energetycznej i termicznej są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania systemów elektronicznych.

System ESA o nazwie OASIS (Outpost for Advanced Scientific Investigation Station – Stacja Zaawansowanych Badań Naukowych) ma na celu rozwiązanie tego problemu poprzez wspólną infrastrukturę. W ciągu dnia księżycowego stacja będzie generować energię elektryczną za pomocą paneli słonecznych i magazynować ją w akumulatorze. W ciągu nocy księżycowej będzie wykorzystywać tę energię do zasilania instrumentów naukowych i systemów demonstracyjnych technologii podłączonych do stacji.

Głównym celem OASIS jest zapewnienie, że eksperymenty naukowe na powierzchni Księżyca nie będą ograniczone do jednego dnia księżycowego. System ma na celu umożliwienie odpowiedniego sprzętu do działania przez lata i przetrwania nocy księżycowych. Eliminuje to konieczność posiadania przez każdy ładunek naukowy własnej baterii, systemów komunikacyjnych i złożonego sprzętu do pracy przez całą noc. Takie podejście redukuje koszty i ilość potrzebnego sprzętu, a jednocześnie pozwala zespołom badawczym skupić się na swoich celach naukowych.

Pomysł nawiązuje do misji Apollo

Koncepcja OASIS kontynuuje podejście systemu ALSEP używanego przez NASA w programie Apollo. Podczas misji Apollo astronauci umieszczali na powierzchni Księżyca różne instrumenty naukowe i podłączali je do stacji centralnej. Dzięki temu sprzęt mógł kontynuować zbieranie i przesyłanie danych nawet po powrocie astronautów na Ziemię. Podejście ESA zakłada dostosowanie tego modelu do misji eksploracyjnych prowadzonych przez roboty. OASIS umożliwi wielu ładunkom naukowym korzystanie z tej samej infrastruktury.

Jednym z pierwszych ładunków planowanych w ramach programu OASIS jest ECHO (Environment Characterisation and Heliophysics Observatory). Celem ECHO jest badanie środowiska wokół Księżyca, a także zademonstrowanie możliwości wykorzystania infrastruktury OASIS do badań naukowych.

Początkowy projekt OASIS obejmuje generowanie i magazynowanie energii, a także funkcje komunikacji, przetwarzania i przechowywania danych. Do celów technicznych systemu należy zapewnienie co najmniej 75 W ciągłej mocy w dni księżycowe i 15 W w noce księżycowe.

Stacja zapewni interfejs dokujący dla ładunków naukowych zamontowanych na lądowniku. Będzie również wyposażona w trzy oddzielne, rozkładane interfejsy dokujące dla urządzeń, które po lądowaniu można będzie umieścić w różnych punktach na powierzchni Księżyca. Dzięki temu zarówno sprzęt pozostający na lądowniku, jak i ładunki naukowe rozmieszczone na powierzchni będą mogły korzystać z tego samego systemu.

Na Księżyc poleci z europejskim lądownikiem

Wstępne plany zakładają wykorzystanie lądownika Argonaut rozwijanego przez ESA. Pojazd ma być wyniesiony w przestrzeń kosmiczną za pomocą europejskiej rakiety Ariane 6. T W komunikacji z urządzeniami ESA chce korzystać z rozwijanej infrastruktury Moonlight. Rozważana jest również rola satelity Lunar Pathfinder, który mógłby wspierać przesył danych. Dzięki sieci komunikacyjnej instrumenty nie musiałyby polegać wyłącznie na bezpośrednim połączeniu z Ziemią.

Księżycowy garaż dla łazików? ESA ma dalsze plany

W przyszłości system mógłby pełnić funkcję znacznie szerszą niż stacja zasilająca instrumenty naukowe. ESA rozważa rozwój infrastruktury, która pozwoliłaby chronić łaziki przed ekstremalnymi warunkami podczas księżycowej nocy.

Taki „garaż” mógłby pomóc robotom przetrwać długie okresy ciemności i wznowić eksplorację po powrocie światła słonecznego. Zamiast projektować każdą maszynę z myślą o samodzielnym przetrwaniu najtrudniejszych warunków, przyszłe misje mogłyby korzystać ze wspólnego zaplecza.