Comment les générateurs thermoélectriques (TEGS) peuvent-ils aider à faire progresser les futurs habitats de surface lunaire? C'est ce qu'une étude récente publiée dans Astronautica Acta L'espoir de s'adresser en tant qu'équipe de chercheurs de la République de Corée a étudié une nouvelle technique pour améliorer l'efficacité et la fiabilité du pouvoir dans les conditions difficiles de la Lune. Cette étude a le potentiel d'aider les planificateurs de mission, les ingénieurs et les futurs astronautes à développer des technologies nécessaires à l'exploration humaine de l'espace profond vers la lune et au-delà.
Pour l'étude, les chercheurs ont effectué une première analyse de la façon dont un nouveau système TEG pourrait fonctionner dans des conditions de surface lunaire, en particulier en ce qui concerne les différences de température extrêmes entre le jour lunaire et la nuit lunaire, qui varie de 121 ° C (250 ° F) à -133 ° C (-208 ° F), respectivement. Des études antérieures ont émis l'hypothèse que les plages de températures drastiques pourraient permettre une plus grande efficacité pour les TEG, également appelée opération à l'état transitoire.
L'objectif de cette étude était de discuter de la façon dont la commutation des systèmes de stockage de chaleur (HS), également appelées systèmes multiples-HS, dans des conditions lunaires pourrait produire l'opération à l'état transitoire. En fin de compte, les chercheurs ont constaté que le système multiple-HS dans des conditions lunaires a entraîné une augmentation de la production d'énergie de 48,9%, ce qui indique que la plage de température pourrait bénéficier aux TEG et un habitat lunaire potentiellement à long terme.
L'étude note que «l'exploration de l'espace profond, y compris des missions telles que la création de bases humaines, en particulier sur la lune et Mars, a suscité un intérêt important dans le monde entier. Comme indiqué par des scientifiques qui dirigent des missions telles que le projet Artemis, une base lunaire habituée fait partie intégrante de l'exploration de l'espace foncé car il peut servir de base pour les missions solaires.
L'étude examine d'autres sources d'énergie potentielles comme les générateurs thermoélectriques de radio-isotopes (RTG) mais décourage leur utilisation pour les missions à long terme en raison de la décroissance demi-vie des isotopes radioactifs. Malgré cela, les RTG ont été utilisés avec succès sur des instruments qui ont été laissés sur la surface lunaire par les missions Apollo et qui sont actuellement utilisés par la curiosité et la persévérance de la NASA sur Mars.
À l'avenir, la NASA prévoit d'utiliser des RTG dans la prochaine mission de libellule de l'agence, qui devrait actuellement être lancé en juillet 2028. Les chercheurs mentionnent brièvement comment l'énergie solaire et nucléaire pourrait être utilisée comme sources d'énergie viables sur la lune, avec des réacteurs de fission nucléaire précédemment suggérés pour une utilisation à la surface lunaire.
Le programme Artemis de la NASA, en particulier dans le but d'établir une présence humaine à long terme à la surface lunaire, améliore la pertinence de cette étude. Le développement continu de nouvelles technologies sur la surface lunaire assure non seulement une présence humaine à long terme sur la lune, mais établit également des technologies qui pourraient être utilisées sur les futures missions de l'équipage à Mars, comme indiqué dans l'architecture Moon to Mars de la NASA.
De plus, l'utilisation d'une source d'alimentation fiable sur la surface lunaire atténue la nécessité d'apporter des sources de puissance de la Terre, améliorant une pratique appelée utilisation des ressources in situ (ISRU), qui utilise les ressources disponibles pour maintenir une mission réussie. Dans ce cas, les TEG utilisent la large plage de températures sur la surface lunaire pour leurs besoins de production d'énergie.
Alors que l'humanité continue son voyage vers le développement de colonies à long terme au-delà de la Terre, des études comme celle-ci démontrent un intérêt croissant à utiliser des technologies à base de terre pour améliorer la vie au-delà de la Terre. Peut-être que les TEG pourraient servir de point de départ pour alimenter les habitats lunaires à long terme jusqu'à ce qu'un système plus avancé et fiable soit établi.
