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Os participantes do workshop de tecnologias nucleares espaciais visitam o Laboratório de Energia Elétrica e Propulsão da NASA Glenn e ouvem especialistas em energia de fissão da NASA.
Créditos: NASA
Com Artemis, a NASA busca realizar algo sem precedentes – a exploração do Pólo Sul lunar. Quando os astronautas chegam ao seu destino e estabelecem uma presença de longo prazo, um desafio único os aguarda.
Ao contrário das missões Apollo, que eram equatoriais e tinham luz solar abundante, as missões Artemis operariam em condições inóspitas, incluindo o ciclo noturno lunar e crateras permanentemente sombreadas. Eles também atravessarão áreas de luz solar ofuscante e escuridão total. Para cumprir os ambiciosos objetivos científicos e de exploração do Artemis, nossos astronautas, espaçonaves, rovers e outros equipamentos de superfície precisarão de energia confiável – energia para ver, trabalhar, viver.
O Centro de Pesquisa Glenn da NASA em Cleveland, onde reside a experiência em energia da agência, organizou recentemente dois workshops para reunir grupos de especialistas para discutir o fornecimento de energia ao Artemis e futuras missões além.
O Passado Encontra o Presente no Workshop de Tecnologia Nuclear da NASA
Em novembro, cerca de 100 engenheiros e gerentes do governo, da indústria e da academia se reuniram para um workshop de tecnologias nucleares espaciais organizado pelo Ohio Aerospace Institute e Glenn. Os palestrantes e palestrantes da NASA, do Departamento de Energia dos EUA (DOE), do Departamento de Defesa e da indústria americana compartilharam conhecimento, resultados e lições aprendidas com os esforços anteriores de desenvolvimento de tecnologia nuclear. A troca de informações ajudará a informar as equipes que buscam energia nuclear espacial, como Fission Surface Power e sistemas de propulsão nuclear espacial .
“A energia confiável é essencial para a exploração da Lua e de Marte, e a tecnologia nuclear pode fornecer energia robusta e confiável em qualquer ambiente ou local, independentemente da luz solar disponível”, disse Todd Tofil, gerente de projeto Fission Surface Power da NASA. “À medida que avançamos com projetos como Fission Surface Power e propulsão nuclear, faz sentido olhar para o trabalho que foi feito no passado na NASA e em outras agências para ver o que podemos aprender.”
O workshop incluiu discussões sobre requisitos de missão que impulsionam a necessidade de energia ou propulsão nuclear, conceitos de design, tecnologias-chave e hardware de teste de programas anteriores que podem ser relevantes para projetos atuais. No último dia, os participantes visitaram sete instalações de Glenn realizando pesquisas sobre sistemas nucleares.
“O workshop foi uma excelente oportunidade para discutir avanços tecnológicos e proporcionar às novas equipes da indústria uma oportunidade de aprender com o passado e construir sobre a base que foi estabelecida”, disse Lee Mason, chefe associado da Glenn's Power Division. “A forte colaboração indústria-governo e o compartilhamento de conhecimento nos ajudarão a ter sucesso com a Artemis e outras missões.”
A NASA e o DOE estão trabalhando juntos para promover tecnologias nucleares espaciais. Em 2021, a equipe do governo selecionou três propostas de conceito de projeto de reator para um sistema de propulsão térmica nuclear . A propulsão nuclear térmica ou elétrica fornece maior eficiência do propelente do que os foguetes químicos. É uma tecnologia potencial para missões de tripulação e carga a Marte e missões científicas ao sistema solar externo, permitindo missões mais rápidas e robustas em muitos casos.
Ambas as agências também estão buscando uma demonstração de tecnologia que estabeleceria as bases para alimentar uma presença humana de longo prazo na Lua e em Marte. Em junho de 2022, três propostas de conceito de design foram selecionadas para um sistema Fission Surface Power que poderia estar pronto para ser lançado até o final da década para uma demonstração na Lua.
Sobrevivendo à Noite Lunar
Os desafios de energia e térmicas surgirão no início do programa Artemis com o lançamento da iniciativa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) da agência, que começará a fornecer experimentos e demonstrações na superfície lunar no início do próximo ano.
Muitos sistemas CLPS dependem de fontes de energia comprovadas, como energia solar ou baterias. No entanto, essas fontes de energia limitam as entregas de carga às regiões lunares com luz solar abundante. Como os experimentos e demonstrações do CLPS precisarão operar por mais de um dia lunar, o Science Mission Directorate e o Space Technology Mission Directorate da NASA organizaram uma reunião entre especialistas térmicos e energéticos para encontrar soluções para os desafios da noite lunar.
“A Lua está repleta de condições extremas, especialmente durante a noite lunar, para as quais devemos nos preparar. Fazemos isso reunindo os principais especialistas da NASA, parceiros comerciais, acadêmicos e outras entidades governamentais para compartilhar ideias, revisar capacidades técnicas e discutir os desafios e soluções futuras”, disse Tibor Kremic, chefe do Escritório de Projetos de Ciência Espacial da NASA. Glenn. “O workshop foi uma experiência de aprendizado para todos nós, ajudando a preparar melhor nossos provedores de CLPS e aumentar nossa compreensão das várias capacidades e restrições técnicas, à medida que continuamos a nos preparar para entregas de carga útil cada vez mais ambiciosas para alguns dos lugares mais difíceis do sistema solar. .”
No início de dezembro, mais de 500 pessoas representando 28 países se reuniram pessoalmente e virtualmente para discutir como enfrentar os desafios extremos de sobreviver e operar na noite lunar. Durante o workshop de três dias, os participantes ouviram especialistas em tecnologia de energia e térmica de dentro e fora da NASA e foram informados sobre vários desenvolvimentos tecnológicos, incluindo aqueles financiados pelos Diretórios de Missão de Desenvolvimento de Sistemas de Exploração e Tecnologia Espacial da NASA. Atualizações de status também foram fornecidas por vários provedores de CLPS.
“Discutimos como as novas tecnologias podem oferecer soluções inovadoras e formar relacionamentos entre as partes interessadas, para que possamos enfrentar os difíceis desafios da exploração lunar”, disse Carol Tolbert, gerente de projetos da NASA Glenn.
Em última análise, o workshop incentivou e promoveu a colaboração entre agências e indústrias para melhor capitalizar os recursos existentes enquanto investia em tecnologias emergentes para sobreviver à noite lunar. Ele se baseou no trabalho realizado pela Iniciativa de Inovação da Superfície Lunar da NASA, que trabalha na indústria, na academia e no governo por meio de esforços internos e parcerias para desenvolver capacidades transformadoras para a exploração da superfície lunar. Esses recursos permitirão que os fornecedores de CLPS respondam melhor à busca cada vez mais agressiva da NASA pela ciência e exploração sustentável por meio de entregas comerciais de cargas úteis para a Lua.
Imagem superior: Representação artística de um astronauta Artemis explorando a superfície da Lua durante uma missão futura. Fontes de energia confiáveis são essenciais para alcançar os objetivos de exploração lunar de longo prazo da agência.
Fonte: NASA / Editor: Kelly Sands / 21-12-2022
https://www.nasa.gov/feature/glenn/2022/lets-workshop-this-exploration-power-for-the-moon-mars-and-beyond
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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas” e "Conhecendo a Energia produzida no Sol".
Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.
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