НАСА выбирает компании для развития лунной энергетики и других технологий
Личное мнение:
НАСА проводит «посев денег» (небольших) среди желающих за госбюджет реализовать свои идеи. Некоторые вызывают откровенный ступор. Например, луноходик, который будет кататься по Луне не на батарейках, а на проводе от посадочной станции. Это пять! По пересеченной поверхности будет разматываться за луноходиком километровый провод. Я представляю только движение в одном направлении - к горизонту, по прямой.
Также вызывает изумление попытки пристроить «двигатель Стирлинга». Напомню недавнюю историю - распиаренный ядерный Kilopower в форме элегантного грибка, который должен был поддержать победное шествие американских негров и женщин по Луне и Марсу, был списан в утиль после первых тестовых испытаний. С лукавым обоснованием - «нет денег». У американцев, имеющих космический бюджет больше всего остального мира, «нет денег» на перспективный проект? Теперь «двигатель Стирлинга» хотят прикрутить к классическому РИТЭГ, заменив термопары на механику, подняв КПД с 10% (в лучшем случае) до мифических 30%. Сам двигатель Стирлинга мало чем отличается от древних паровозов (с КПД в 15-17%). А сами РИТЭГи пересадить с Плутония-238 на суррогаты, которые «коммерчески доступны». Причина тривиальная, треклятый Плутоний-238 для РИТЭГов производит Россия, а собственное производство отсутствует.
Наверняка среди десятков проектов и технологий есть и перспективные идеи. Они и оправдывают «посев денег» среди бурьяна.
Джефф Фауст, 25 июля 2023 года
Первоисточник
Astrobotic продемонстрирует способность передавать энергию по километровому кабелю на небольшой луноход в рамках премии NASA Tipping Point award. Фото: Astrobotic
ВАШИНГТОН — Компании, работающие над системами ядерной и солнечной энергетики для Луны, входят в число лауреатов премии НАСА за продвижение своих технологий для будущего использования НАСА и коммерческими заказчиками.
25 июля НАСА объявило о присуждении 11 наград в рамках своей программы развития космических технологий Tipping Point. Награды общей стоимостью 150 миллионов долларов предназначены для продвижения перспективных технологий до того момента, когда они будут готовы к полету.
«Создавая новые возможности для упорядоченных награждений, мы надеемся вывести важнейшие технологии за финишную черту, чтобы их можно было использовать в будущих миссиях», - говорится в заявлении Прасуна Десаи, исполняющего обязанности заместителя администратора по космическим технологиям в НАСА. «Эти инновационные партнерства помогут расширить возможности, которые позволят проводить устойчивые исследования на Луне».
Среди победителей - компания Astrobotic Technology, которая получила премию Tipping Point в размере 34,6 миллиона долларов за разработку технологий для своего проекта LunaGrid по производству солнечной энергии и обеспечению ею космических аппаратов на поверхности Луны. Награда присуждается за разработку одного из аппаратов компании CubeRovers размером с шестиблочный cubesat, который будет перемещаться в километре от посадочного модуля, разматывая кабель. Затем солнечные батареи спускаемого аппарата будут передавать марсоходу один киловатт энергии.
«Это будет первая мелкомасштабная демонстрация передачи энергии на поверхности Луны», - сказал Джон Торнтон, исполнительный директор Astrobotic, в интервью об усилиях, которые компания называет LunaGrid-Lite.
Большое внимание на LunaGrid-Lite будет уделено разработке и демонстрации вспомогательных технологий, таких как прокладка кабелей и высоковольтная передача электроэнергии, которая требует преобразования постоянного тока в переменный.
«Даже делать что-то такое простое, как преобразование постоянного тока в переменный, в космосе сложнее», - сказал он. «В вакуумной среде преобразование постоянного тока в переменный не работает с типичными технологиями, используемыми здесь, на Земле, поэтому нам, по сути, пришлось изобретать велосипед, чтобы понять, как это сделать».
Astrobotic отдельно разрабатывает другие технологии, необходимые для LunaGrid, такие как технология вертикальных солнечных батарей (VSAT), которая оптимизирована для выработки электроэнергии в полярных регионах Луны, где солнце всегда находится низко над горизонтом. Проект LunaGrid-Lite не будет использовать системы VSAT, а вместо этого солнечные батареи на посадочном модуле.
«Есть работа и награды, связанные практически с каждой частью этого», - сказал Торнтон о LunaGrid, включая беспроводную зарядку. «Части собираются воедино. Итак, с этого момента речь идет о том, чтобы доказать это в небольшом масштабе, увеличить масштаб до большего, а затем фактически развернуть это на поверхности».
Zeno Power получила премию в размере 15 миллионов долларов за разработку радиоизотопного двигателя Стирлинга, который мог бы вырабатывать энергию для будущих лунных миссий ночью и в постоянно затененных кратерах. Автор: Zeno Power
Команда, возглавляемая Zeno Power, получила награду в размере 15 миллионов долларов за разработку радиоизотопной энергетической системы для использования в лунных миссиях, позволяющей таким миссиям продолжать работу в течение двухнедельной лунной ночи. Партнерами проекта Harmonia являются Blue Origin, Intuitive Machines, Sunpower Inc., Исследовательский институт Дейтонского университета, Исследовательский центр Гленна НАСА и Центр космических полетов Маршалла.
Проект направлен на демонстрацию технологии, называемой радиоизотопным генератором Стирлинга, который использует двигатель Стерлинга, а не термопары, для преобразования тепла радиоактивного распада в электрическую энергию. НАСА работало над двигателями Стирлинга для радиоизотопных энергетических систем, которые обещают более высокую эффективность, но проблемы с бюджетом остановили эти усилия в агентстве.
«Мы будем опираться на большую часть работы, проделанной NASA Glenn и коммерческими организациями, и впервые фактически сопоставим двигатель Стирлинга с источником радиоизотопов для использования в космосе», - сказал Тайлер Бернштейн, исполнительный директор и соучредитель Zeno Power, в интервью.
Система также продемонстрирует использование альтернативного изотопа америций-241, который более доступен, чем плутоний-238, традиционно используемый в радиоизотопных энергетических системах. Америций вырабатывает меньше энергии на грамм, чем плутоний, и требует больше топлива для получения той же мощности, но доступен коммерчески.
В рамках проекта будет создана энергетическая система, которая будет готова к полету в будущей миссии. Бернштейн сказал, что это может быть как первое использование америция-241 в энергетической системе в космосе, так и первый полет радиоизотопного генератора Стирлинга.
Zeno Power в мае выиграла контракт ВВС США на испытания радиоизотопного источника питания на спутнике. В этом контракте используется как другая технология, термопары, так и другой изотоп, стронций-90. Несмотря на различия, по его словам, «существует большая синергия в развитии технологий, а также в регулировании и эксплуатации объектов».
Проект получил свое название в честь греческой богини гармонии. «Мы смотрим на гармонию на поверхности Луны: как мы можем объединить различные объекты и добиться устойчивости, используя системы, которые работают годами, а не днями», - сказал он.
Среди других победителей - Blue Origin, которая получила награду в размере 34,7 миллиона долларов за демонстрацию способности производить солнечные элементы с использованием лунных материалов. Это поддержит прогресс в ее проекте Blue Alchemist, который компания представила ранее в этом году, где она использовала материал, имитирующий Луну, для производства солнечных элементов в земной лаборатории. Redwire получила награду в размере 12,9 миллиона долларов за демонстрацию использования лунного реголита для создания инфраструктуры на Луне.
United Launch Alliance получила награду в размере 25 миллионов долларов за разработку технологии гиперзвукового замедлителя, опробованной в прошлом году в рамках проекта LOFTID для возможного использования при восстановлении двигательной части ракеты-носителя Vulcan. Varda Space Industries, стартап, специализирующийся на космическом производстве, получил награду в размере 1,9 миллиона долларов за усовершенствованные технологии, используемые в качестве теплозащитного экрана для спускаемых капсул.
Среди других победителей - Big Metal Additive для производства гибридных металлических добавок, Freedom Photonics для лидарного прибора, Lockheed Martin для технологий сборки в космосе, ProtoInnovations для программного обеспечения для управления мобильностью и Psionic для навигационного лидара и системы картографирования местности для использования на лунных посадочных аппаратах.
