阿提米丝计划除了要将宇航员再次送到月球,也希望在2028年前创建月球永久基地,为火星与其他深空任务奠定基础。近日桑迪亚国家实验室开始为月球基地开发微电网,用于传输分配电力给各设施并确保核反应炉供电稳定。

2017年10月,NASA宣布阿提米丝计划,目标2024年前将宇航员送上月球,并在2028年前于月球表面创建永久基地。2021年2月,拜登政府决定支持NASA继续执行该计划,同年4月NASA公布与SpaceX签订29亿美元合约,交由后者研发生产2艘星际飞船载人着陆系统(human landing system,HLS)。

但竞争对手蓝色起源、Dynetics因未得到预期合约而向问责局提出抗议,之后NASA暂停与SpaceX合作数个月导致开发延误,2021年11月9日,NASA宣布载人登月计划从2024年推迟至2025年,连带月球基地进程应该也会受延。

该基地主要包含最多可容纳4名宇航员的居住区,以及具备独立采矿与燃料加工的本地资源利用设施,后者负责生产火箭燃料、水、氧气与其他材料以减少来自地球的供给需求,早期阿提米丝任务目标为单次于基地停留2个月。

而为了确保相关活动不会受到干扰,本地资源利用设施将构建在远离居住区的地方,但两个单元电网会在紧急情况下相接,以维持弹性和稳健性。

月球基地与地球距离比国际空间站多1,000倍,且资源取得不易,需要一种全新方法来解决电力问题,因此除了开发一系列小型核反应炉与电池板结合,桑迪亚国家实验室现已开始为本地资源利用设施开发微电网,并设计连接本地资源利用设施与居住区微电网的系统,确保电压与供电都正常稳定且能灵活分配电力。

研究团队表示,万一储能系统故障,他们希望能够将本地资源利用设施的电力送到居住区,月球基地电网将类似用于为国际空间站供电的微电网,但又有些不同,比如需决定电网要使用直流电,还是使用交流电再于居住区转换为直流电。

(首图来源:Eric Lundin/桑迪亚国家实验室)