JAXA a Honda pripravujú energetický systém pre vesmírne základne

ZDROJ | gorodenkoff/iStock

Mesačné základne nebudú „na skok“ (z časového, ani finančného hľadiska), ako je to v prípade orbitálnej stanice Zeme ISS, či budovanej čínskej stanice Tchien-kung, nehovoriac o Marse a vzdialenejšom vesmíre. Preto budú musieť fungovať čo najviac nezávisle od dodávok z materskej planéty. Vedia to aj vedci z JAXA.

Pozrite siESA podporí NASA pri výstavbe lunárnej stanice Gateway

Japonská agentúra pre letecký a kozmický výskum JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) a  Honda R&D Co. Ltd. oznámili plán na spustenie spoločnej štúdie uskutočniteľnosti „obehového systému obnoviteľnej energie“ vo vesmíre, ktorý je určený na dodávanie kyslíka, vodíka a elektriny pre ľudské základne a vozidlá.

ZDROJ | JAXA

Okrem vody a jedla potrebujú ľudia na dlhodobý pobyt na iných planétach kyslík, ale aj vodík, ktorý sa spolu s kyslíkom dá využiť ako zdroj energie a elektriny prostredníctvom palivových článkov a zároveň môže slúžiť ako veľkokapacitné úložisko energie. Nahradí tak veľké batérie, ktoré by inak bolo nutné za cenu vysokých nákladov dopraviť zo Zeme.

Voda, ktorá vzniká v palivových článkoch, by sa mohla v rámci uzavretého systému opäť využiť na výrobu vodíka a kyslíka. Takýmto riešením na ich získavanie vo vesmíre bez napájania zo Zeme je vytvorenie obehového systému obnoviteľnej energie. Kombinuje elektrolýzu vody s vysokým diferenčným tlakom, ktorá vyrába kyslík a vodík pomocou solárnej energie a systém palivových článkov, vyrábajúcich z kyslíka a vodíka elektrinu a opäť vodu.

ZDROJ | JAXA

Čisto z hľadiska energetickej efektivity nedáva takáto technológia zmysel, podobne ako pri porovnávaní energetickej efektivity celého cyklu batériových elektromobilov (BEV) a vodíkových elektromobilov s palivovými článkami (FCEV). Ak môžeme elektrinou vyrobenou v solárnych paneloch priamo nabiť batérie a potom ju použiť na pohon elektromotorov a iných zariadení, načo je dobrá menej efektívna vodíková cesta?

Pri nej sa časť energie stratí pri elektrolýze vody na vodík a kyslík, ďalšia energia sa spotrebuje na kompresiu vodíka a následne z týchto dvoch plynov opäť vyrobíme elektrinu v palivovom článku, pričom sa opäť časť energie stratí. Odpoveď sme naznačili už vyššie.

Pozrite siMáj v kozmonautike: Živo na Marse, spanilá jazda SpaceX a ambiciózna Čína

Kým vodu na Mesiaci a na Marse budeme vedieť získať z miestnych zdrojov, ťažké batérie je potrebné dopraviť zo Zeme. Ďalšou výhodou vodíka je energetická hustota, ktorá umožní dlhý dojazd lunárnych, alebo marsovských vozidiel. Vo vesmíre vodík dáva zatiaľ väčší zmysel, ako na Zemi.

JAXA a Honda uzavreli v novembri 2020 dohodu o výskume obehového systému obnoviteľnej energie na účely použitia na medzinárodnej lunárnej orbitálnej stanici Gateway a na povrchu Mesiaca s využitím technológie elektrolýzy vody s vysokým diferenčným tlakom a technológie palivových článkov.

V rámci výskumu, ktorý bude prebiehať do fiškálneho roku 2022, vyvíja JAXA scenáre a požiadavky na misie týkajúce sa výroby kyslíka na Gateway a dodávky elektriny do vozidiel na lunárnom povrchu, zatiaľ čo Honda realizuje technologické štúdie na uskutočňovanie týchto misií a scenárov.

Súčasné a plánované aktivity JAXA vo vesmíreZDROJ | JAXA

Sasaki Hiroshi, viceprezident a šéf predstavenstva pre technológie pilotovaných vesmírnych letov v JAXA k výskumu uviedol: „Na základe rozhodnutia japonskej vlády zúčastniť sa programu Artemis pracuje agentúra JAXA na vývoji a systémových štúdiách zameraných na plnohodnotný prieskum Mesiaca. Kyslík, vodík a elektrina sú pre ľudské aktivity vo vesmíre nevyhnutné. Realizácia obehového systému obnoviteľnej energie nám umožní splniť tieto požiadavky bez toho, aby sme sa museli spoliehať na doplňovanie zásob zo Zeme. Očakávame, že to dramaticky rozšíri naše aktivity vo vesmíre. Chceli by sme v tejto štúdii s využitím silných stránok spoločností Honda a JAXA dosahovať neustály pokrok.“

Rok 2024, ktorý je kľúčovým míľnikom návratu ľudí na Mesiac v rámci programu Artemis, je pomaly za dverami, preto je najvyšší čas pripraviť potrebné technológie.

ZdrojJAXA

Komentáre k článku