照亮未开发的月球资源

 

在月球南极附近有一个13英里宽，2.5英里深的陨石坑，被称为沙克尔顿，以南极探险家欧内斯特·沙克尔顿的名字命名。沙克尔顿 – 以及类似的陨石坑 – 可能包含未开发的资源，可以通过月球采矿获得。

太阳能是为月球采矿提供动力的最佳能源，因为它不需要从地球运输，而是直接从太阳发射。在陨石坑内使用太阳能的问题在于，即使在月球白天，一些陨石坑也可能完全处于阴影中。 在德克萨斯农工大学航空航天工程副教授达伦·哈特尔博士的带领下，德克萨斯农工大学的研究人员与美国宇航局兰利研究中心合作，设计了一种使用太阳能反射器将太阳能输送到月球陨石坑底部的解决方案。

“如果你在陨石坑的边缘放置一个反射器，并且在陨石坑的中心有一个收集器，可以接收来自太阳的光，你就可以利用太阳能，”哈特尔说。“所以，在某种程度上，你正在将太阳的光线弯曲到陨石坑中。

这项研究仍处于早期阶段，研究人员使用计算机建模系统为反射器设计不同的设计。模型表明，抛物线形状是最大化陨石坑底部反射的光量的最佳选择。

哈特尔和他的团队面临的主要工程挑战之一是太空任务的货物限制。目标是创造一个足够紧凑的反射器，用于太空旅行，并且足够大，可以作为有效的反射器。

为了满足这两个要求，研究人员正在使用由哈特尔和其他德克萨斯农工大学工程师开发的自变形材料。

“在太空任务期间，宇航员可能需要从相对较小的轻型着陆系统中部署一个大型抛物面反射器。这就是我们的切入点，“哈特尔说。“我们正在考虑使用形状记忆材料，这些材料将改变反射器的形状以响应系统温度变化。

除了与美国宇航局兰利研究中心合作外，哈特尔和他的研究生研究团队还与德克萨斯农工大学的本科生合作开展该项目。