استفاده از خاک برای گرم کردن کاوشگر

به گزارش کلیک، آژانس فضایی اروپا(ESA) درحال‌ توسعه یک سیستم گرمایشی برای کمک به ماموریت های آینده به ماه در شب های منجمد کننده آنجاست. در حال حاضر، کاوشگرها و لندرها متکی به سیستم گرمایشی هسته ای یا الکتریکی هستند تا بخش های الکترونیکی خود را گرم نگه دارند، اما آژانس فضایی به دنبال راهی است  تا از سطح خود ماه به عنوان یک منبع گرمای ارزان و پایدار استفاده کند.

به این دلیل که ماه  یک صحرای بدون هوا و در معرض خلا فضا و خشم خورشید است، جهانی خشن محسوب می شود. در طول شب های ۱۴ روزه، دمای سطح آن به ۱۷۰ درجه سانتی گراد(منفی ۲۷۴ درجه فارنهایت) می رسد، و بدون هیچ سیستم گرمایشی خاص برای وسایل الکترونیک و سایر سیستم های کاوشگران، آزمایشات، فضاپیماها و ساکنین به زودی منجمد خواهند شد.

این اتفاق برای بیش از یک مورد ماموریت به ماه رخ داده است، از جمله  Lunokhod-2 شوروری، که سیستم گرمایشی هسته ای آن پس از چهار ماه در می ۱۹۷۳ از کار افتاد و کاوشگر بدون سرنشین نتوانست مدت زیادی در شب های سرد دوام آورد. حتی ماموریت های سرنشین دار نیز در معرض این خطر قرار دارند و به همین دلیل تمامی شش فرود آپولو در طی روزهای ماه انجام شده و پیش از رسیدن شب آنجا را ترک کرده اند.

آنچه ESA به دنبال آ« است، یک جایگزین کم خرج برای بخش های هسته ای گران‌قیمت و باتری های بزرگ است که هردو نیز محدودیت طول عمر دارند و اکنون توسط لندرها و کاوشگرهای ماه برای گرم ماندن استفاده می شوند. ایده آن‌ها این است که از شرایط آب و هوایی افراطی ماه برای گرمایش فضاپیماها  در شب و با استفاده از خورشید، خاک اطراف لندرها و سایر تجهیزات را گرم کنند.

سطح ماه نه‌تنها در شب منجمد کننده است، بلکه در طی روز نیز دماسنج را به نقطه جوش و بالای ۱۰۰ درجه می رساند. پس اگر خورشید در بخشی از یک خاک متمرکز شود، می تواند آنجا را تبدیل به یک گودال گرما مانند یک ظرف سرامیک در قابلمه های آرم پز کند.

در حال حاضر  سیستم ESA در حال بر روی دو نسخه است. یک نسخه ساده مناسب برای کاوشگرها و فضاپیماهای کوچک که از منعکس کننده برای گرم کردن خاک ماه به عنوان "وادی حرارتی" یا نقاط داغ استفاده می کنند که سپس می تواند در شب دستگاه را برای انجام فعالیت، گرم نگه دارد. نسخه دوم از چندین منعکس کننده  و لوله های حرارتی برای گردآوری انرژی خورشید به منظور راه‌اندازی ماشین‌آلات در طول روز استفاده کرده و گرمای اضافی را ذخیره می‌کند تا تاسیسات بزرگ، مانند محل های سکونت را گرم نگه دارد.

موریتز فونتین از آژانس فضایی می گوید: «قاعده کلی در جزییات آن درست جواب داده است، قدم بعدی متعهد شدن برنامه مطالعات  عمومی ESA برای انجام مطالعات عددی و شبیه سازی ها برای ارزش گذاری ذخیره گرمایی آن و تامین برق سیستم است. نتایج حاصل برای ساخت یک نمونه آزمایشی استفاده خواهد شد.»