Sandia กำลังพัฒนาไมโครกริดเพื่อขับเคลื่อนฐานดวงจันทร์ในอนาคต

เพื่อให้แสงสว่างที่ด่านหน้า Artemis ของนาซ่า Sandia National Laboratories กำลังพัฒนาไมโครกริดไฟฟ้าเพื่อจัดการการจ่ายพลังงานจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กของฐานจันทรคติไปยังที่อยู่อาศัยและสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ

ภารกิจของ NASA ในการสร้างการปรากฏตัวของมนุษย์อย่างถาวรบนดวงจันทร์เพื่อเป็นการซ้อมสำหรับภารกิจที่อาจเป็นไปได้บนดาวอังคารทำให้เกิดความท้าทายด้านวิศวกรรมอย่างใหญ่หลวงที่ทำให้การสร้างสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ดูเหมือนการสร้างโรงเก็บของ ฐานดวงจันทร์ไม่เพียงแต่จะอยู่ห่างจากโลกมากกว่าห้องแล็บอวกาศพันเท่าเท่านั้น แต่ยังต้องการแนวทางใหม่ในการแก้ปัญหาด้วย

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งคือการจัดหาไฟฟ้าให้กับด่านหน้า เนื่องจากคาดว่าฐานจะอาศัยอยู่ได้นานถึงสองเดือน เธอจึงต้องทำงานในคืนตามจันทรคติ 14 วัน ซึ่งหมายความว่าแผงโซลาร์เซลล์ไม่ใช่ตัวเลือกที่ใช้งานได้จริง ดังนั้นจึงมีการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กจำนวนหนึ่งซึ่งสามารถใช้กับหรือแทนที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้

ฐานจะต้องใช้มินิกริดเพื่อส่งกำลังและให้แน่ใจว่ามีการจ่ายไฟที่สม่ำเสมอและเสถียร เป็นความซับซ้อนเพิ่มเติม ฐานจะประกอบด้วยสองวัตถุ หนึ่งจะเป็นสิ่งแวดล้อม และอีกส่วนหนึ่งจะซับซ้อนสำหรับการสกัดและแปรรูปเชื้อเพลิง ซึ่งอยู่ห่างออกไปหลายกิโลเมตร

ไมโครกริดที่เสนอ ไมโครกริดหนึ่งอันในโรงงานแต่ละแห่งและเชื่อมต่อถึงกัน จะคล้ายกับไมโครกริดที่ใช้ขับเคลื่อน ISS แต่จะต้องมีการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานบางอย่าง ตัวอย่างเช่น ยังคงต้องตัดสินใจว่าเครือข่ายจะทำงานด้วยกระแสตรงหรือกระแสสลับ ซึ่งจะถูกแปลงเป็นกระแสตรงในตัวกลาง

ความท้าทายอื่นๆ ได้แก่ การพัฒนาระบบและซอฟต์แวร์เพื่อควบคุมกำลังไฟฟ้าที่โรงกลั่น เพื่อให้ระดับแรงดันไฟฟ้าคงที่แม้ความต้องการจะเปลี่ยนแปลงไปตามมาตราส่วนเวลาจากมิลลิวินาทีไปจนถึงตลอดทั้งฤดูกาล ในการทำเช่นนี้ Sandia ได้พัฒนาไมโครกริดที่ปรับขนาดได้และวิธีการออกแบบระบบควบคุมเพื่อศึกษาความต้องการพลังงานและข้อกำหนดของฐานดวงจันทร์

แนวคิดคือการพัฒนาการออกแบบจากบนลงล่าง โดยในขั้นแรกระบบควบคุมได้รับการออกแบบพร้อมกับข้อกำหนดในการกักเก็บพลังงาน จากนั้นส่วนประกอบต่างๆ ก็ได้รับการออกแบบให้ตรงตามข้อกำหนดเหล่านั้น นอกจากนี้ ไมโครกริดจะต้องได้รับการออกแบบใหม่เพื่อให้มีความยืดหยุ่น แต่ยังมีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะทำให้เครือข่ายหนึ่งสามารถโต้ตอบกับอีกเครือข่ายหนึ่งได้

Jack Flicker วิศวกรไฟฟ้าของ Sandia กล่าวว่า "มีความแตกต่างที่สำคัญมากระหว่างบางอย่างเช่นไมโครกริดประเภท ISS กับขนาดเท่าฐานจันทรคติ “ความแตกต่างอย่างหนึ่งคือขนาดทางภูมิศาสตร์ ซึ่งอาจเป็นปัญหาได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานที่แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงต่ำ ประการที่สอง เมื่อคุณเริ่มขยายระบบเหล่านี้ จะมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังอยู่ที่ฐานมากขึ้น และมีแหล่งพลังงานแบบกระจายมากขึ้น แซนเดียดูไมโครกริดที่มีแหล่งพลังงานแบบกระจายมาอย่างยาวนาน”

คุณสามารถช่วยยูเครนต่อสู้กับผู้รุกรานรัสเซีย วิธีที่ดีที่สุดคือบริจาคเงินให้กับกองทัพยูเครนผ่าน เซฟไลฟ์ หรือทางเพจอย่างเป็นทางการ NBU.

อ่าน:

• จีนประกาศเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์อวกาศรุ่นเรือธงตัวใหม่
• พบการระเบิด "ไมครอน" บนดาวซอมบี้ที่อยู่ห่างไกล