约翰逊实验室测试月球太阳能技术

　　想象一下，设计一种可以在月球上生存长达十年的技术，提供持续的能源供应。美国宇航局选择了三家公司来开发这样的系统，旨在为月球南极的阿尔忒弥斯任务提供电源。

　　三家公司在2022年获得了合同，计划在休斯顿约翰逊航天中心的空间环境模拟实验室（SESL）测试他们的自我维持太阳能电池阵列，特别是在32号楼的A室。到目前为止，测试的原型都经过了严格的评估，以确保该技术能够承受恶劣的月球环境，并在月球表面有效地部署太阳能电池阵列。

　　

　　何氏

　　neybee机器人原型机在休斯顿美国宇航局约翰逊航天中心的A室进行月球VSAT（垂直太阳能阵列技术）测试。美国国家航空航天局/大卫DeHoyos

　　

　　在约翰逊航天中心A室进行的月球VSAT测试中，Astrobotic Technology的原型。美国国家航空航天局/詹姆斯·布莱尔

　　2024年夏天，来自加州阿尔塔迪纳的蓝色起源公司Honeybee Robotics和来自宾夕法尼亚州匹兹堡的Astrobotic Technology在a室对他们的太阳能电池板概念进行了测试。

　　每家公司都设计了独特的解决方案来设计阵列，以承受恶劣的月球环境和极端的温度波动。SESL收集的数据将支持需求的改进和未来技术进步的设计，目标是在月球南极附近部署至少一个系统。

　　该合同是美国宇航局垂直太阳能阵列技术（VSAT）项目的一部分，旨在支持该机构的长期月球表面操作。VSAT隶属于空间技术任务理事会游戏改变发展计划，由弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心领导，与克利夫兰的格伦研究中心合作。

　　VSAT首席系统工程师吉姆·伯吉斯（Jim Burgess）表示：“我们预计月球将成为制造卫星和硬件的中心，利用从月球表面发射所需的能量。”“这一愿景可能会给太空探索和工业带来革命性的变化。”

　　SESL建于1965年，最初用于双子座和阿波罗计划，但后来被用于其他任务的测试，如航天飞机计划和火星探测器，以及验证詹姆斯·韦伯太空望远镜的设计。今天，它继续发展，以支持未来的阿尔忒弥斯探索。

　　约翰逊的“前门”计划旨在通过向公众开放机会，并汇集大胆创新的想法来探索新的目的地，从而解决太空探索的挑战。

　　“SESL只是我们在约翰逊拥有的数百种独特功能之一，”约翰逊创新与战略专家莫莉·班农（Molly Bannon）说。“前门提供了一个清晰的了解我们所有的能力和服务，我们的合作伙伴可以使用它们的方式，以及如何联系我们。我们知道，如果我们把所有人聚集在一起，作为人类航天的中心，我们可以与整个太空生态系统的所有合作伙伴一起走得更远。”

　　A室仍然是同类中最大的热真空室之一，具有独特的能力，可以提供低至20开尔文的极端深空温度条件。这使得工程师们可以收集技术对月球恶劣条件的反应的基本数据，特别是在寒冷的月球夜晚，系统可能需要在黑暗中存活96小时。

　　VSAT项目经理Chuck Taylor说：“测试这些原型将有助于确保更安全和可靠的太空任务技术。”“我们的目标是创建一个自我维持的系统，可以支持月球探测及其他活动，使我们在月球上的存在不仅可行，而且可持续。”

　　发电系统必须具有自我意识，以应对停电，并确保在月球表面生存。这些系统将需要与栖息地和漫游车进行通信，并根据需要提供持续的电力和充电。它们还必须部署在曲面上，延伸32英尺高以接触阳光，并为可能的重新安置而收缩。

　　泰勒说：“在月球上发电需要大量的经验和不断的学习。”“虽然这看起来像是一项技术挑战，但这是一个令人兴奋的前沿领域，它将已知技术与创新解决方案相结合，以驾驭月球条件，并在月球上建立一个充满活力和强大的能源网络。”

　　观看下面的视频，探索在约翰逊实验室A室进行的热测试所带来的能力和科学工作。