Энергия лунной ночи

Ночь на Луне длится около двух недель. В эти периоды солнечные батареи становятся бесполезны, а между тем температура у поверхности может упасть до -150 ºC. Такие условия резко затрудняют работу зондов и луноходов, так что некоторые из них вынуждены на это время переходить в «спящий» режим, а другие — пользоваться сложными и громоздкими бортовыми системами энергообеспечения, такими как радиоактивные РИТЭГи или тяжелые аккумуляторы.
Если человечество и вправду намерено реализовать свои грандиозные планы по освоению Луны — постройку на ней громадного телескопа, возведение постоянной базы для добычи ресурсов и исследований и т.д. — эта проблема встанет гораздо острее. Тем полезнее может оказаться простое и эффективное изобретение инженеров Каталонского политехнического института. Вместе с коллегами из США авторы рассмотрели две возможности сохранения энергии лунным днем — с тем, чтобы не остаться без нее ночью.
Первый вариант состоит в использовании материала, которого на Луне предостаточно — лунного грунта, или реголита. С помощью специальных добавок (например, частиц алюминия) его можно превратить в термальную массу, способную нагреваться, накапливая тепло, а при понижении температуры — медленно его отдавать. «Пока солнечные лучи падают на поверхность, система зеркал отражает их и сильно разогревает термальную массу, — поясняют разработчики. — А в течение ночи это тепло может отдавать энергию луноходам и другому оборудованию».
Вторая система развивает эти идеи: в течение дня несколько более сложная система зеркал и линз Френеля концентрирует энергию солнечных лучей на заполненном жидкостью цилиндре. Жидкость испаряется и нагревает ту же термальную массу, полученную на месте из реголита. Ночью термальная масса отдает тепло, которая с помощью двигателя Стирлинга превращается во вращательное движение, а оно, наконец, в электричество. «Такая система лучше подойдет для проектов с большими потребностями в энергии, таких как пилотируемые миссии», — говорят авторы.
Если с этими доводами согласятся в космических агентствах, уже через несколько лет мы увидим первые такие «ТЭЦ», работающие на Луне: NASA, ESA и Китай начнут реализацию своих масштабных лунных проектов уже в 2020-ых годах.