Американцы предложили подогревать электронику химическими реакциями дляработы на луне

Ночь на Луне, во время которой температура падает ниже -232 °C, смертельна не только для человека, но и, вероятно, для электроники. Активно сотрудничающая с NASA компания Masten Space Systems предложила новое решение, позволяющее сохранить работоспособность аппаратуры систему Nighttime Integrated Thermal and Electricity (NITE), использующую химические реакции для подогрева электроники.

Источник: masten.aero

Хотя Луна расположена относительно недалеко от Земли, трудно представить себе, насколько чуждой является её среда для всего земного начиная с чрезвычайно низкой гравитации в 1/6 от привычной человеку до почти полного отсутствия воды, частиц грунта с высокой абразивной способность, прилипающего к любым материалам из-за статического электричества, обилия космической радиации и столь разреженной атмосферы, что та, по сути, представляет собой вакуум.

Всё это сказывается на работоспособности посадочных модулей, марсоходов и другого оборудования, не говоря уже о том, что поверхность лунным днём прогревается намного сильнее, чем кипящая в земных условиях вода, а ночью её температура опускается на сотни градусов ниже нуля. Другими словами высока вероятность, что в ходе ночи, продолжающейся на Луне более 14 земных суток, крайне высока вероятность, что аккумуляторы и электроника с Земли просто замёрзнут и выйдут из строя без возможности восстановления работоспособности.

С 1960-х годов космические инженеры предлагали два решения либо построить модуль, способный проработать только в течение лунного дня 14 земных суток, после чего ночью он выйдет из строя, либо обеспечить подогрев до наступления местного рассвета.

Обычный метод подогрева, использовавшийся в ходе советских, американских и китайских миссий, предусматривает использование радиотермических генераторов, в которых энергия распада радиоактивных элементов преобразовывалась в тепло и/или электроэнергию.

Источник: masten.aero

Более современной альтернативой являются литий-ионные или щелочные аккумуляторы большой ёмкости, но они далеко не так эффективны в сравнении со своими радиоактивными коллегами, требуют использования батарей большого объёма, а также регулярной подзарядки с помощью солнечных элементов питания. При этом они несопоставимо дешевле, не радиоактивны и не требуют использования малодоступных материалов.

Обновлённый вариант разработанной Masten системы представляет собой продолжение предложенной ей же Metal Oxidation Warming System (MOWS) новая система NITE использует металлы и окислитель, оставшийся от работы двигательной системы космического корабля для экзотермической химической реакции, позволяющей генерировать как тепло, так и электричество на протяжении всей лунной ночи. Днём система будет отключаться во избежание перегрева.

По данным Masten, система NITE способна генерировать больше тепла, чем эквивалентная АКБ, но при этом она в семь раз легче. Она сможет согревать посадочные модули и другое оборудование более года, используя имеющийся на борту окислитель или добывать кислород из имеющейся в небольших количествах на Луне воды, но она на $50 млн дешевле, чем системы с радиоактивными источниками питания и на $10 млн чем системы с аккумуляторами (если сравнивать стоимость доставки последних).

В Masten заявляют, что уже протестировали вариант на разных видах топлива и надеются закончить разработку к середине текущего года. Конечное испытание, как ожидается, состоится уже на Луне.