Clé d’alimentation fiable pour une colonie lunaire en activité
À l’APEC, un scientifique de la NASA discute du défi d’alimenter une station lunaire habitée.
Cela fait longtemps qu’aucun astronaute n’a visité la Lune, mais cela devrait changer car des efforts sont en cours pour installer un avant-poste permanent sur la surface lunaire d’ici quelques années, selon John Scott, technologue principal, Power and Energy Storage , Direction des missions de technologie spatiale de la NASA.
S’exprimant lors de la session plénière de la conférence Applied Power Electronics à Houston, Scott a souligné que la mise en place d’un réseau électrique fiable est essentielle pour que la colonie lunaire fonctionne en toute sécurité et sans perturbations.
L’avant-poste fait partie du Projet Artémis programme, qui établira une colonie lunaire sur la lune pour que les hommes et les femmes explorent la surface lunaire. Les informations tirées de l’exploration quotidienne de la Lune serviront de tremplin pour une éventuelle mission habitée sur la planète Mars.
Scott a noté que l’avant-poste lunaire initial se trouverait au cratère Shackleton, un grand cratère près du pôle sud de la Lune. Comme l’énergie photovoltaïque sera utilisée pour alimenter la colonie lunaire, la récolte judicieuse de l’énergie solaire sera la clé de l’efficacité de l’alimentation de l’installation.
L’emplacement de la colonie lunaire au cratère sera critique car l’éclairage dépend de la topologie. Alors que les sommets de ce grand cratère reçoivent un ensoleillement généreux, l’intérieur du cratère ne reçoit aucun ensoleillement.
« Il peut faire noir pendant quelques jours à la fois, et seules quelques heures de soleil seront disponibles sur plusieurs jours », a déclaré Scott.
Scott a expliqué que l’établissement d’un réseau électrique fonctionnel sur la surface lunaire est un peu différent de celui sur Terre. « Sur terre, vous devez faire des compromis entre l’énergie spécifique, les coûts d’exploitation et d’installation, les émissions de gaz à effet de serre et, bien sûr, la sécurité publique. Sur la lune, la puissance spécifique est la principale exigence.
Redondance critique
L’absence d’atmosphère ou d’humains autres que ceux affectés au travail dans un avant-poste lunaire ne facilite cependant pas le développement du réseau électrique. « Le coût de développement est une considération, et la fiabilité de la mission qui est une redondance vérifiable. Vous avez besoin de deux flux d’énergie indépendants pour maintenir un fonctionnement sûr dans l’espace », a déclaré Scott.
Un réseau électrique pour la colonie lunaire nécessiterait probablement des panneaux photovoltaïques, une centrale à fission, des piles à combustible régénératives et des faisceaux de câbles, a noté Scott. « Vous avez besoin d’une électronique de puissance fiable capable de résister à la poussière lunaire, ainsi qu’aux impacts des radiations. Le problème pour les circuits, ce sont les effets d’événement unique qui peuvent affecter les états logiques et causer des dommages. Il a ajouté que des recherches sont en cours sur des technologies telles que GaN (Gallium Nitride) et SiC (Silicon Carbide).
Une fois la colonie établie, Scott a déclaré que les scientifiques exploreront non seulement la composition de la surface lunaire, mais aussi ce qui pourrait se trouver en dessous. Il a ajouté qu’il pourrait y avoir de la glace sous la surface lunaire qui pourrait être extraite, mais la quantité et la difficulté d’extraction de l’eau gelée sont inconnues.
