Los vehículos lunares están evolucionando para sobrevivir a la dura noche lunar
Con días de 260 grados Fahrenheit seguidos de tardes de semanas que caen hasta 280 grados negativos, los exploradores lunares como el SLIM de Japón sólo pueden soportar tanto castigo ambiental. Pero si la humanidad pretende establecer una presencia permanente en la Luna, los astronautas necesitarán equipos más adaptables a largo plazo, y los investigadores están desarrollando soluciones innovadoras para garantizar que herramientas como los vehículos lunares estén a la altura de la tarea.
Los sistemas de aislamiento existentes de los vehícul os lunares generalmente utilizan calentadores costosos o válvulas pasivas de menor eficiencia conectadas a tuberías de calor en bucle (LHP) para regular la temperatura. Para resolver este problema, un equipo de ingeniería de la Universidad de Nagoya colaboró recientemente con la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) para diseñar un dispositivo de interruptor de calor intermedio que oscila entre enfriar y calentar el equipo electrónico a bordo de un vehículo lunar. Su prototipo, detallado en la revista. Ingeniería Térmica Aplicada
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Masahito Nishikawara, coautor del artículo e investigador principal, calificó esta tecnología de interruptor de calor como “esencial para la exploración lunar a largo plazo” en un anuncio adjunto a principios de este mes.
“Durante el día, el vehículo lunar está activo y el equipo electrónico genera calor. Como no hay aire en el espacio, el calor generado por los componentes electrónicos debe enfriarse y disiparse activamente”, dijo Nishikawara. “Por otro lado, durante las noches extremadamente frías, los aparatos electrónicos deben estar aislados del ambiente exterior para que no se enfríen demasiado”.
Para abordar estos obstáculos, el nuevo dispositivo de control térmico del equipo se basa primero en un refrigerante de cambio de fase dentro de su LHP durante los calurosos días lunares. A medida que el líquido se evapora, el calor que lo acompaña se libera a través del radiador del rover, un proceso que se repite después de que el refrigerante se enfría y se condensa nuevamente en líquido. Durante las noches lunares, la bomba EHD se enciende para generar una corriente eléctrica a través del fluido. Esto crea un campo magnético que ejerce suficiente presión para bloquear el movimiento del refrigerante en el LHP. Al hacerlo, la electrónica del rover permanece completamente aislada de las temperaturas bajo cero y gasta sólo pequeñas cantidades de energía.
“Este enfoque innovador no sólo garantiza la supervivencia del rover en temperaturas extremas sino que también minimiza el gasto de energía, una consideración crítica en el entorno lunar con recursos limitados”, explicó Nishikawara. “Sienta las bases para una posible integración en futuras misiones lunares, contribuyendo a la realización de esfuerzos sostenidos de exploración lunar”.
Es probable que el nuevo sistema no se limite a los vehículos lunares. En el futuro, dispositivos de interruptor de calor similares pueden llegar a vehículos de transporte y naves espaciales más grandes, proporcionando a los astronautas, no sólo a las máquinas, protecciones críticas.