NASA, Ay yüzeyinde enerji iletimi ve depolanması çözümleri arayan “Ay’daki Wattlar” yarışmasının final seviyesine ilerlemesi için dört takım seçti.
NASA, Ay üzerinde kalıcı bir insan varlığı kurma ve ötesine geçme çalışmalarını sürdürüyor. Bu çaba içindeki bir sonraki büyük adım Artemis II olacak, bu Apollo programından bu yana Ay’a yapılan ilk mürettebatlı test uçuşu olacak. Ay’da uzun vadeli keşif görevleri, verimli enerji kaynaklarına ihtiyaç duyan birçok teknoloji gerektirecek; lunar habitatlar, yaşam destek sistemleri ve geziciler gibi.
Ay’da güç sağlamak karmaşık bir zorluktur. Ay’ın yörüngesel özellikleri nedeniyle Ay gecesi neredeyse iki hafta sürer, bu da uzun süreli karanlık ve soğuk dönemler yaratır. İnsanların Ay’da uzun bir süre yaşaması ve çalışması için enerjiyi depolamak, dağıtmak ve yönetmek için çözümler, Ay döngüsü boyunca kullanılacak enerjiyi içeren alanlar için esastır. “Ay’daki Wattlar”, takımları bu alanları ele almak için yeni teknolojiler geliştirmeye teşvik eder.
“Yeni alanlarda keşif yaparken, ülkenin her yerinden yaratıcılığa başvurmak zorunda olacağız” diyen Denise Morris, Huntsville, Alabama’daki NASA Marshall Uzay Uçuş Merkezi’nde “Watts on the Moon” adlı Centennial Challenges programının geçici yöneticisi. “Watts on the Moon ile oluşturulan teknolojiler, yeni bakış açıları sayesinde kritik bir teknoloji açığını ele almamıza yardımcı oluyor.”
Yarışmanın 2. Aşama, 2. Seviyesi 2022 Ağustos ayında başladı ve takımları 2. Aşama, 1. Seviye’de geliştirilen çözümlerin anahtar bileşenlerini daha da geliştirmeye görevlendirdi. 2. Seviye kazanan takımlara her biri 400,000 dolar ödül verildi ve 2. Aşama, 3. Seviye’ye ilerleyecekler.
Kazanan takımlar:
- Electric Moon (Ohio State University, Columbus, Ohio) – Üniversite ekibi Mart 2023’te Ohio State Üniversitesi’nde bir gösteri düzenledi ve açık bir alanda 6 kilometre kablo sererek bir iletim hattını taklit etti, ardından bir televizyon ve ses sistemi desteğini sağlayabilecek kadar büyük bir enerji yükü ile enerjiyi başarılı bir şekilde kablodan geçirdi. Onların çözümü, bu modeli, modüler, çok seviyeli güç dönüşümü ile birleştirerek enerjiyi Ay yüzeyine yaymak için kullanacak.
- High Efficiency Long-Range Power Solution (California Üniversitesi, Santa Barbara, Santa Barbara, California) – Akademik deneysel kozmoloji grubu, geniş bir sıcaklık aralığında çalışabilen bir çözüm tasarladı, bu da güç dağıtımını ve enerji yönetimini Ay günleri ve geceleri boyunca sorunsuzca kullanma olasılığını açtı. Şu anki hedefleri, tam olarak uygulanan çözümden gereksiz ağırlığı çıkarmak, böylece en iyi verimliliği elde etmektir.
- Michigan Teknik Üniversitesi Yüzey Teknolojisi Geliştirme Laboratuvarı (Michigan Teknik Üniversitesi, Houghton, Michigan) – Mezun/öğrenci grubu, ilk olarak 2020 NASA BIG Idea Challenge’daki katılımlarıyla Ay güç yönetimini araştırmaya başladı, burada belirsiz araziyi gezinmek ve gücü bir pil sistemi aracılığıyla teslim etmek için adaptasyonlu gezicileri kullanma fikrini önerdiler. O yarışmada Artemis Ödülünü kazandıktan sonra, TEMPEST (Tethered Mechanism for Persistent Energy Storage and Transmission) adlı sistemini oluşturarak daha ileri bir adım attılar, bu da güç yönetim sistemi ve pil depolama merkezi kullanarak güç altyapı elemanlarını güncellenmiş gezici tasarımlarını kullanarak bağlamak için kullanılıyor.
- Orbital Mining Corporation (Altın, Colorado’da uzay teknolojisi girişimi) – Uzay teknolojisi girişimi, gücü Ay’a getirme konusunda çalışıyor ve güneşsiz bir Ay gecesinin soğuk karanlığından geçebilecek bir DC’den DC’ye dönüştürücü sistemi oluşturuyor. Yüksek gerilimli bu sistem, doğrudan bir akım telli iletim sistemi ve lityum-iyon pil bankası kullanarak çalışır ve uzun vadeli başarıyı sağlamak için vakum arkını azaltması gerekecek.
Her takımın teknolojisi, enerji konusundaki hükümet ve endüstri konuları uzmanları tarafından değerlendirildi, bu da Enerji Bakanlığı da dahil olmak üzere. NASA, verileri onaylamak ve performansı değerlendirmek için her takımın yerine gözlemciler gönderdi ve bu gözlemcilerin performansını ve teknolojik denemeleri içeren fiziksel ve teknolojik testlere dayanıklı olup olmadığını inceledi. İleri seviyeye geçmek, takımların prototiplerini simüle edilmiş bir Ay ortamında test etmeye hazır olduğunu gösterir.
Simülasyon, 2024 yılında gerçekleşecek olan son seviyede gerçekleşecek, burada her bir takımın teknolojisi, Kalıcı Gölgede Bölgesi’nin soğuk sıcaklığını ve basınç yokluğunu taklit eden bir vakum odasına yerleştirilecek. Bu odanın amacı, her takımın tasarımının teknolojisini test etmek, sorunları gidermek ve Ay’da olası gelecekte kullanımda meydana gelebilecek sorunları hafifletmek olacak. İlk iki takım, 5 milyon dolarlık toplam ödülü paylaşacak.
“Watts on the Moon Challenge”, NASA’nın Glenn Araştırma Merkezi’nin (Cleveland, Ohio) liderliğindeki bir NASA Centennial Challenge’dır. NASA Marshall, Centennial Challenges’ı yönetir ve bunlar Space Technology Mission Directorate’ın Prizes, Challenges, and Crowdsourcing programının bir parçasıdır. NASA, bu yarışmanın yönetimini desteklemek için HeroX ile sözleşme yapmıştır.