Phát triển lưới điện siêu nhỏ cung cấp điện cho căn cứ Mặt trăng

Để vận hành căn cứ Mặt trăng của NASA, phòng thí nghiệm quốc gia Sandia đang phát triển một lưới điện siêu nhỏ để phân bố điện từ lò phản ứng hạt nhân.

Phát triển lưới điện siêu nhỏ cung cấp điện cho căn cứ Mặt trăng
Căn cứ Mặt trăng trong tương lai. (Ảnh: Sandia)

Tham vọng thiết lập căn cứ vĩnh cửu trên Mặt trăng của NASA là nỗ lực diễn tập cho nhiệm vụ chở người tới sao Hỏa, đặt ra thách thức khổng lồ về mặt kỹ thuật. Căn cứ Mặt trăng không chở ở xa Trái đất hơn 1.000 lần so với Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) mà còn đòi hỏi phương pháp giải quyết vấn đề hoàn toàn mới.

Một trong những thách thức lớn nhất là cung cấp điện cho căn cứ. Do cần đón phi hành gia tới ở trong hai tháng mỗi lần, căn cứ sẽ cần hoạt động trong suốt đêm Mặt trăng kéo dài 14 ngày. Điều đó có nghĩa pin mặt trời không phải giải pháp thực tế, vì vậy hàng loạt lò phản ứng hạt nhân cỡ nhỏ đang được phát triển để sử dụng kết hợp với tấm pin mặt trời. Tuy nhiên, căn cứ cần lưới điện siêu nhỏ để truyền tải điện, đảm bảo nguồn cung cấp thường xuyên và ổn định. Độ phức tạp càng tăng thêm khi căn cứ bao gồm hai cơ sở. Một là nơi sinh sống và cơ sở thứ hai là tổ hợp để khai thác mỏ và xử lý nhiên liệu ở cách đó vài kilomet.

Loading...

Theo đề xuất, lưới điện siêu nhỏ ở mỗi cơ sở sẽ kết nối với nhau, tương tự lưới điện trên trạm ISS, nhưng đòi hỏi một số điều chỉnh cơ bản. Ví dụ, các nhà nghiên cứu của Sandia cần xác định lưới điện hoạt động với dòng điện một chiều hay sử dụng dòng điện xoay chiều và biến đổi thành dòng điện một chiều ở nơi sinh sống.

Một vấn đề khác bao gồm phát triển hệ thống và phần mềm để điều phối điện ở nhà máy xử lý để điện thế duy trì ổn định ngay cả khi nhu cầu thay đổi trong khoảng thời gian từ vài mili giây tới cả mùa. Để thực hiện điều này, Sandia đã phát triển cơ sở Scalable Microgrid và phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển để nghiên cứu nhu cầu năng lượng của căn cứ Mặt trăng và thông số kỹ thuật. Ý tưởng của họ là phát triển hệ thống điều khiển trước tiên cùng với thông số kỹ thuật về lưu trữ điện, sau đó đến các bộ phận nhằm đáp ứng thông số.

"Có một số khác biệt rất quan trọng giữ lưới điện siêu nhỏ ở ISS và căn cứ Mặt trăng", Jack Flicker, kỹ sư điện của Sandia, chia sẻ. "Một trong số những khác biệt đó là kích thước địa lý, vấn đề đặc biệt khi vận hành ở điện thế thấp của dòng điện một chiều. Một vấn đề khác là khi bắt đầu mở rộng hệ thống, sẽ có nhiều thiết bị điện và nguồn phân phối điện trong căn cứ. Sandia đang xem xét lưới điện siêu nhỏ với nhiều nguồn phân phối trong thời gian dài".

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Phát hiện nơi dễ sống nhất vũ trụ, hơn cả hành tinh chúng ta

Phát hiện nơi dễ sống nhất vũ trụ, hơn cả hành tinh chúng ta

Trái đất là hành tinh may mắn nằm chính giữa vùng sự sống khá nhỏ hẹp của Hệ Mặt trời, nhưng không may mắn nhất vũ trụ. Thế giới dễ sống nhất có thể là vùng không gian quanh các mặt trời đôi.

Đăng ngày: 24/05/2022
Liệu có phải trùng hợp: Tất cả các hố đen vũ trụ đều trông như bánh rán donut, bất kể kích cỡ ra sao

Liệu có phải trùng hợp: Tất cả các hố đen vũ trụ đều trông như bánh rán donut, bất kể kích cỡ ra sao

Theo trang DigitalTrends, hố đen Sagittarius A* thuộc loại hố đen siêu lớn, thường được tìm thấy ở trung tâm hầu hết các thiên hà.

Đăng ngày: 24/05/2022
NASA cảnh báo:

NASA cảnh báo: "Có điều gì đó kỳ lạ đang xảy ra với vũ trụ của chúng ta"

Các nhà khoa học ở Cơ quan Hàng không và vũ trụ Mỹ (NASA) đang nghiên cứu dữ liệu mới từ kính viễn vọng không gian Hubble và cho biết có điều gì đó kỳ lạ đang xảy ra với vũ trụ của chúng ta.

Đăng ngày: 24/05/2022
Trái đất sắp đón siêu mưa sao băng từ

Trái đất sắp đón siêu mưa sao băng từ "sao chổi ma" vừa nổ

Hãy ngước nhìn lên bầu trời vào cuối tháng 5, vì chúng ta có thể là thế hệ đầu tiên của nhân loại có dịp chiêm ngưỡng tau Herculids - trận mưa sao băng xuất hiện lần đầu vào năm nay.

Đăng ngày: 23/05/2022
Tiểu hành tinh đường kính 1,8km

Tiểu hành tinh đường kính 1,8km "có khả năng nguy hiểm" với Trái đất

Tiểu hành tinh vô danh đang lao về phía Trái Đất với vận tốc 76.000 km/h, gấp 20 lần so với tốc độ của một viên đạn.

Đăng ngày: 23/05/2022
Nhật Bản phát triển công nghệ in 3D ăng-ten ngoài không gian

Nhật Bản phát triển công nghệ in 3D ăng-ten ngoài không gian

Công nghệ mới cho phép chế tạo ăng-ten vệ tinh ngay trên quỹ đạo bằng nhựa và ánh sáng Mặt Trời, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí phóng.

Đăng ngày: 23/05/2022
NASA tuyên bố: Cánh cửa bí ẩn trên sao Hỏa là

NASA tuyên bố: Cánh cửa bí ẩn trên sao Hỏa là "lối vào quá khứ cổ đại"

Nhóm điều hành công dân Sao Hỏa đầu tiên Curiosity vừa đưa ra tuyên bố chính thức đầu tiên về cấu trúc y hệt một cánh cửa bí ẩn do con người tạo nên trên hành tinh đỏ.

Đăng ngày: 23/05/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News