Il progetto farà da test all’esplorazione umana di Marte
(Rinnovabili.it) – Le micro reti elettriche dei Sandia National Laboratories potrebbero un giorno sbarcare sulla Luna. I due grandi centri di ricerca del Dipartimento USA dell’Energia stanno infatti collaborando con la NASA per realizzare un nuovo sistema di gestione energetica adatto alla futura missione lunare Artemis.
L’Agenzia spaziale statunitense mira a stabilire una presenza umana semi-permanente sul satellite terrestre come test reale per un’eventuale missione con equipaggio su Marte. Ma il progetto pone enormi sfide ingegneristiche, a partire da quelle riguardanti l’energia. E non solo dal lato produttivo.
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La NASA ha immaginato un campo base costituito da un’unità abitativa per quattro astronauti e un sito separato per l’estrazione e la lavorazione delle risorse lunari. Gli impianti dovrebbero produrre carburante per razzi, acqua, ossigeno e altri materiali necessari all’esplorazione della superficie lunare, diminuendo il fabbisogno di approvvigionamento dalla Terra. Il tutto avrà necessariamente bisogno non solo di una fonte affidabile di elettricità ma anche di un’infrastruttura di trasporto e gestione.
Le micro reti lunari
“Vi sono alcune differenze molto importanti tra un sistema elettrico simile a quello della Stazione Spaziale Internazionale e una micro rete per una base lunare”, spiega Jack Flicker, ingegnere di Sandia. “Una di queste differenze è la dimensione geografica, che può risultare problematica, soprattutto quando si opera a basse tensioni in corrente continua. Un altro è che quando inizi ad ampliare questi sistemi, hai bisogno di molta più elettronica di potenza e molte più risorse energetiche distribuite installate in tutta la base”.
Il lavoro dei ricercatori si sta focalizzando, tra le altre cose, sulla progettazione di un controller del sistema elettrico per la microrete del centro minerario.
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“Il nostro obiettivo è trovare una soluzione di gestione dell’energia lunare in grado di mantenere efficientemente un sistema di livello su tutte quelle scale temporali”, ha affermato il collega Dave Wilson. “Abbiamo una struttura specializzata Secure Scalable Microgrid e una metodologia di progettazione del sistema di controllo per analizzare tutto ciò. La struttura dispone anche di emulatori di accumulo di energia specializzati che possono aiutarci a determinare le specifiche per la quantità di energia stoccata necessaria alla base e i loro requisiti”.