На Луне испытают 5-ваттный ядерный обогреватель в мороз до −135 °C
Американские компании Firefly Aerospace и Zeno Power Systems отправят на Луну компактную ядерную систему обогрева, которая должна помочь космическому аппарату пережить лунную ночь. Об этом сообщила Firefly Aerospace, объявив о размещении эксперимента Zeno на одной из будущих миссий Blue Ghost. Запуск запланирован не ранее 2028 года.
Для лунных аппаратов посадка на поверхность — только часть задачи. После захода Солнца температура резко падает, солнечные панели перестают вырабатывать энергию, а электроника и другие системы сталкиваются с экстремальным холодом. Новый эксперимент должен показать, сможет ли небольшой радиоизотопный нагреватель поддерживать оборудование в рабочем состоянии без солнечного света.
Две недели в темноте
Лунные сутки сильно отличаются от земных. На освещенной стороне поверхность может нагреваться более чем до 110 °C. Во время ночи температура опускается ниже -170 °C.
Именно такие условия застал аппарат Blue Ghost во время первой миссии Firefly в 2025 году. Днем он зафиксировал температуру выше 230 °F, а после наступления темноты она упала ниже -275 °F, то есть примерно до -170 °C.
Для обычного солнечного аппарата это серьезная проблема. Аккумуляторы позволяют работать некоторое время после захода Солнца, но сильный холод способен вывести из строя электронику и другие чувствительные компоненты. Поэтому большинство подобных миссий рассчитаны прежде всего на период лунного дня.
Эксперимент Zeno будет работать уже после завершения основных операций Blue Ghost. Инженеры рассчитывают наблюдать за системой примерно 14 земных суток — столько длится лунная ночь в выбранном районе.
Пять ватт тепла от радиоактивного элемента
В основе эксперимента находится радиоизотопный нагревательный элемент RHU мощностью 5 Вт. В нем используется америций-241, который постоянно выделяет тепло в процессе радиоактивного распада.
Такой источник не требует солнечного света и не должен заряжаться, как аккумулятор. Его задача при этом не в том, чтобы питать весь посадочный аппарат. Нагреватель будет поддерживать температуру отдельных критически важных компонентов, которым необходимо пережить холодную ночь.
Система разместится на специальной платформе Blue Ghost. В состав экспериментального комплекса также войдут оборудование для связи, электропитания и управления температурой. После наступления лунной ночи аппаратура начнет передавать на Землю данные о работе нагревателя.
Для Zeno это возможность проверить технологию непосредственно на Луне, а не только в наземных испытаниях. Полученные данные могут пригодиться для будущих аппаратов, которые должны работать дольше одного лунного дня.
Технология для будущих баз
Проблема особенно актуальна для районов, куда солнечный свет почти или совсем не попадает. Например, в некоторых постоянно затененных областях у лунных полюсов Солнце никогда не поднимается достаточно высоко над горизонтом.
В таких местах обычная схема с солнечными батареями становится гораздо менее эффективной. Постоянный источник тепла может дать аппаратуре шанс пережить длительный период холода.
Вице-президент Firefly Aerospace по космическим аппаратам Рэй Алленсворт отметил, что первая миссия Blue Ghost позволила компании непосредственно изучить температурные условия на поверхности Луны.
«Наша первая миссия Blue Ghost дала нам возможность непосредственно изучить экстремальные температурные условия на Луне», — сказал Алленсворт.
Следующая миссия должна проверить уже конкретное решение этой проблемы. Если радиоизотопный нагреватель успешно переживет лунную ночь, подобные системы смогут использоваться на аппаратах, рассчитанных на более длительную работу на поверхности спутника Земли.
Firefly также планирует другие миссии Blue Ghost, в том числе полеты к обратной стороне Луны и району Груйтхейзенских куполов. Таким образом, эксперимент Zeno станет частью более широкой программы по созданию технологий для продолжительной работы космической техники на Луне.
