La sfida di portare l’energia sulla Luna è un passo fondamentale per le missioni Artemis. Immaginiamo una tecnologia in grado di resistere alle estreme condizioni lunari per un intero decennio, fornendo un flusso costante di elettricità. La NASA, consapevole dell’importanza di questa sfida, ha selezionato tre aziende all’avanguardia per sviluppare sistemi energetici innovativi:
Queste aziende, vincitrici di un bando competitivo, stanno attualmente mettendo alla prova i loro prototipi presso il Johnson Space Center. All’interno della Camera A dell’edificio 32, i pannelli solari vengono sottoposti a simulazioni che riproducono fedelmente l’ambiente lunare, dal freddo intenso alle radiazioni cosmiche. L’obiettivo è sviluppare una tecnologia non solo efficiente, ma anche robusta e affidabile, in grado di operare autonomamente per lunghi periodi. Nell’estate del 2024, Honeybee Robotics, un’azienda Blue Origin di Altadena, California, e Astrobotic Technology di Pittsburgh, Pennsylvania, hanno messo alla prova i loro concetti di pannelli solari nella Camera A. Ogni azienda ha progettato una soluzione unica per progettare gli array in modo che resistano al duro ambiente lunare e alle oscillazioni estreme di temperatura. I dati raccolti nel SESL supporteranno il perfezionamento dei requisiti e dei progetti per futuri progressi tecnologici con l’obiettivo di distribuire almeno uno dei sistemi vicino al Polo Sud della Luna.
I contratti per questa iniziativa fanno parte del progetto VSAT (Vertical Solar Array Technology) della NASA, che mira a supportare le operazioni a lungo termine dell’agenzia sulla superficie lunare. VSAT è sotto il programma Space Technology Mission Directorate Game Changing Development ed è guidato dal Langley Research Center di Hampton, Virginia, in collaborazione con il Glenn Research Center di Cleveland. “Prevediamo che la Luna diventerà un hub per la produzione di satelliti e hardware, sfruttando l’energia necessaria per il lancio dalla superficie lunare”, ha affermato Jim Burgess, ingegnere capo dei sistemi VSAT. “Questa visione potrebbe rivoluzionare l’esplorazione spaziale e l’industria”.
Costruito nel 1965, il SESL inizialmente supportava i programmi Gemini e Apollo, ma fu adattato per condurre test per altre missioni come il programma Space Shuttle e i rover su Marte, oltre a convalidare il design del telescopio spaziale James Webb. Oggi, continua a evolversi per supportare le future esplorazioni di Artemis. L’iniziativa Front Door di Johnson mira a risolvere le sfide dell’esplorazione spaziale aprendo opportunità al pubblico e riunendo idee audaci e innovative per esplorare nuove destinazioni. “SESL è solo una delle centinaia di capacità uniche che abbiamo qui in Johnson”, ha affermato Molly Bannon, specialista di innovazione e strategia di Johnson. “The Front Door fornisce una chiara comprensione di tutte le nostre capacità e servizi, dei modi in cui i nostri partner possono accedervi e di come contattarci. Sappiamo che possiamo andare oltre insieme a tutti i nostri partner nell’intero ecosistema spaziale se riuniamo tutti come hub del volo spaziale umano”. La Camera A rimane una delle più grandi camere a vuoto termico del suo genere, con la capacità unica di fornire condizioni di temperatura estreme nello spazio profondo fino a 20 Kelvin. Ciò consente agli ingegneri di raccogliere dati essenziali su come le tecnologie reagiscono alle condizioni estreme della Luna, in particolare durante la gelida notte lunare in cui i sistemi potrebbero dover sopravvivere per 96 ore al buio. “Testare questi prototipi aiuterà a garantire tecnologie di missioni spaziali più sicure e affidabili”, ha affermato Chuck Taylor, project manager VSAT. “L’obiettivo è creare un sistema autosufficiente in grado di supportare l’esplorazione lunare e oltre, rendendo la nostra presenza sulla Luna non solo fattibile ma sostenibile”.
I sistemi di generazione di energia devono essere auto-consapevoli per gestire le interruzioni e garantire la sopravvivenza sulla superficie lunare. Questi sistemi dovranno comunicare con habitat e rover e fornire energia e ricarica continue secondo necessità. Devono anche essere dispiegati su una superficie curva, estendersi di 32 piedi di altezza per raggiungere la luce solare e ritrarsi per un possibile trasferimento. “Generare energia sulla Luna comporta numerose lezioni e apprendimento costante”, ha affermato Taylor. “Sebbene possa sembrare una sfida tecnica, è una frontiera entusiasmante che combina tecnologie note con soluzioni innovative per navigare nelle condizioni lunari e costruire una rete energetica dinamica e solida sulla Luna”. Guarda il video qui sotto per scoprire le potenzialità e il lavoro scientifico resi possibili dai test termici condotti nella struttura Camera A di Johnson:
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