Luna, cu temperaturile sale extreme și lipsa atmosferei, ridică provocări majore pentru supraviețuirea roverelor. Pentru a încerca să rezolve această problemă, o echipă de ingineri de la Universitatea Nagoya din Japonia, condusă de dr. Masahito Nishikawara, a dezvoltat o tehnologie inovatoare pentru a răci roverele lunare într-un mod eficient din punct de vedere energetic. Acest progres ar putea prelungi durata de viață a vehiculelor, permițând misiuni de explorare mai lungi și mai aprofundate. Soluția a fost prezentată într-un articol publicat în Applied Thermal Engineering.
Condițiile de pe Lună sunt extrem de ostile pentru roverele selenare. Zilele și nopțile lunare durează fiecare paisprezece zile pământești, cu temperaturi variind de la -173°C noaptea la 127°C în timpul zilei. Fără o atmosferă care să izoleze și să distribuie căldura, roverele trimise acolo trebuie, așadar, să se confrunte cu cicluri termice intense. Nopțile înghețate necesită sisteme de încălzire pentru a menține bateriile și electronicele la temperaturi funcționale, în timp ce zilele arzătoare necesită răcire activă pentru a preveni supraîncălzirea.
Soluțiile tradiționale includ încălzitoare electrice pentru încălzirea componentelor pe timpul nopții și sisteme active de răcire pentru a disipa căldura în timpul zilei. Aceste metode consumă multă energie, o resursă valoroasă pe Lună unde roverele se bazează pe baterii alimentate de panouri solare. Aceste baterii trebuie să țină paisprezece zile fără reîncărcare, ceea ce limitează cantitatea de energie disponibilă pentru încălzire și răcire.
Sistemele pasive de răcire, cum ar fi loop heat pipes (LHP), care funcționează în esență ca și frigiderele, sunt eficiente și nu necesită electricitate, dar funcționează continuu. Aceasta înseamnă că răcesc chiar și atunci când ar fi mai bine să menținem căldura. Cheia supraviețuirii rover-urilor lunare constă, așadar, în tehnologia care poate comuta între răcirea pe timp de zi și izolarea pe timp de noapte într-un mod eficient din punct de vedere energetic.
O inovație recentă a cercetătorilor de la Universitatea Nagoya combină avantajele conductelor de căldură în buclă (LHP) cu cele ale pompelor electrohidrodinamice (electrohydrodynamic pump, EHP). Acestea folosesc curentul electric pentru a crea un câmp magnetic, aplicând astfel o forță asupra fluidului frigorific. Acest lucru permite controlul fluxului de agent frigorific fără pierderi de eficiență, asociate supapelor mecanice. Altfel spus atunci când răcirea nu este necesară, EHP-urile creează o mică forță opusă pentru a opri fluxul de agent frigorific, consumând în același timp o cantitate minimă de energie.
Această combinație de LHP și EHP permite astfel un control precis și eficient din punct de vedere energetic al răcirii roverelor lunare. În timpul zilei, sistemul disipează eficient căldura generată de componentele electronice. Noaptea, le izolează pentru a le proteja de frigul extrem, consumând în același timp foarte puțină energie. Această abordare nu numai că asigură supraviețuirea roverelor la temperaturi extreme, dar optimizează și utilizarea resurselor energetice limitate.
Minimizând cheltuielile de energie și maximizând eficiența răcirii, această inovație ar putea transforma modul în care sunt planificate și executate misiunile lunare, deschizând calea pentru o explorare mai durabilă și mai aprofundată a satelitului nostru natural.
