un nuovo modo per sopravvivere alle lunghe notti lunari


La Luna, con le sue temperature estreme e la mancanza di atmosfera, pone grandi sfide alla sopravvivenza delle macchine. Per cercare di soddisfarli, un team di ingegneri dell’Università di Nagoya in Giappone, guidato dal dottor Masahito Nishikawara, ha sviluppato una tecnologia innovativa per raffreddare i rover lunari in modo efficiente dal punto di vista energetico. Questo progresso potrebbe prolungare la durata di vita dei veicoli, consentendo missioni di esplorazione più lunghe e approfondite.

Le sfide della sopravvivenza lunare

Le condizioni sul Lunedì sono estremamente ostili alle macchine. I giorni e le notti lunari durano ciascuno quattordici giorni terrestri, con temperature variabili da -173°C di notte a 127°C di giorno. Senza un’atmosfera per isolare e distribuire il calore, i rover inviati lì devono quindi affrontare intensi cicli termici. Le notti gelide richiedono sistemi di riscaldamento per mantenere le batterie e i dispositivi elettronici a temperature funzionali, mentre le giornate torride richiedono a raffreddamento attivo per evitare il surriscaldamento.

Le soluzioni tradizionali includono riscaldatori elettrici per riscaldare i componenti durante la notte e sistemi di raffreddamento attivi per dissipare il calore durante il giorno. Tuttavia, questi metodi consumare molta energia, una risorsa preziosa sulla Luna dove i rover fanno affidamento su batterie alimentate da pannelli solari. Queste batterie devono durare quattordici giorni senza ricarica, il che limita la quantità di energia disponibile per il riscaldamento e il raffreddamento.

Sistemi di raffreddamento passivo, come Tubi di calore ad anello (LHP)che funzionano essenzialmente come i frigoriferi, sono efficienti e non necessitano di elettricità, ma lo fanno operare ininterrottamente. Ciò significa che raffreddano anche quando sarebbe meglio mantenere il calore. La chiave per la sopravvivenza dei rover lunari risiede quindi nella tecnologia in grado di passare dal raffreddamento diurno all’isolamento notturno in modo efficiente dal punto di vista energetico.

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rover Yutu 2 Cina Luna
Il rover Yutu 2 sulla Luna. Crediti: CNSA/CLEP

Un’innovazione tecnologica per l’esplorazione lunare

Un recente innovazione firmato dai ricercatori dell’Università di Nagoya unisce i vantaggi dei tubi di calore ad anello (LHP) con quelli di pompe elettroidrodinamiche (EHP). Questi utilizzano correnti elettriche per creare un campo magnetico, applicando così forza al fluido refrigerante. Ciò consente di controllare il flusso di refrigerante senza le perdite di efficienza associate alle valvole meccaniche.

Cioè, quando il raffreddamento non è necessario, gli EHP creano una piccola forza opposta per arrestare il flusso del refrigerante, consumando una quantità minima di energia.

Questa combinazione di LHP ed EHP consente quindi a controllo preciso ed efficiente dal punto di vista energetico del raffreddamento dei rover lunari. Durante il giorno, il sistema dissipa efficacemente il calore generato dai componenti elettronici. Di notte li isola per proteggerli dal freddo estremo, consumando pochissima energia. Questo approccio non solo garantisce la sopravvivenza dei rover a temperature estreme, ma ottimizza anche l’uso di risorse energetiche limitate.

Riducendo al minimo il dispendio energetico e massimizzando l’efficienza di raffreddamento, questa innovazione potrebbe trasformare il modo in cui le missioni lunari vengono pianificate ed eseguite, aprendo la strada a un’esplorazione più sostenibile e approfondita del nostro satellite naturale.





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