地球以外世界的永久基地将需要充足的电力。既然新的太空竞赛包括在不久的将来建立月球基地的计划,那么现在是时候考虑我们如何以不会破坏该项目的价格提供这些基地了。令人惊讶的是,似乎不需要为漫长的月球夜晚储存电池。
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我们在地球上使用的大多数发电方法在其他地方都无法选择。太阳系中没有其他星球可以提供天然化石燃料来开采,从地球运输它们将非常昂贵。在没有空气的月球上,风能、波浪能和水力发电是不可能的,只剩下太阳能和核能。
由于没有云层遮挡阳光,在月球上利用太阳能发电很容易,直到夜幕降临。但日落和日出之间有近 15 个地球日的黑暗,储存所有电力是一项重大挑战。然而,杰弗里·戈登教授本-古里安大学的教授不仅认为我们根本不需要任何存储,而且他在《可再生能源》上发表的一项研究中对替代解决方案进行了计算,并认为它要便宜得多。
月球上的某个地方总是阳光明媚。因此,戈登建议,我们可以将太阳能收集器放置在地球周围的一个环中,并将电力传输到需要的地方。
毫无疑问,戈登不是第一个提出这个想法的人,但乍一看,这听起来比大量电池更昂贵。然而,戈登指出,电线没有必要延伸数千公里。月球基地很可能建在两极附近,至少在最初是这样,以利用那里陨石坑底部的冰。
月球的极端季节比地球少得多,因为它的轴与月球轨道平面仅倾斜 1.5°,而不是地球上的 23°。因此,即使非常靠近极点,也不会出现漫长的冬季黑暗。一圈太阳能集热器可以放置在距离极点仅 3° 的地方,并且可以随时发电。
由于半径仅为 1,734 公里(1,077 英里),因此需要的电缆长度略高于 600 公里(373 英里)。由于没有动物或人类触电,线路也不需要悬挂在高塔上,也不需要为了抗风而建造。邻避抵制电力线穿过房产也不会成为问题。
月球北极周围的一个假想的太阳能收集器环,位于收集和传输不间断太阳能的良好位置。图片来源:内盖夫本古里安大学
戈登在一份报告中表示:“我的解决方案的具体质量远低于迄今为止所有替代方案,即创纪录的低公斤/千瓦……[按此衡量]我们的新策略比带有电池存储的太阳能好 100 倍以上。”陈述。该论文指出,即使没有运输问题,地球上也尚未采用长期储存。
戈登的解决方案也不仅仅是对那些敌视核能的人的逃避。他说:“这也比 NASA 目前正在考虑的由核反应堆驱动传统涡轮机和发电机的解决方案至少优越 6 倍。”
基地不仅需要氧气来呼吸,还需要氧气来提供返回地球或冒险前往火星的推进剂。 Gordon 估计需要大约 10 MW 的连续电力来满足这一需求,这使得初始基地的其他需求相形见绌。
另一种无需在月球上存储的方法是将太阳能电池板安装在卫星上,然后让它们将电力传输到月球。如果提议使用类似的方法来实现无线能量传输,这种方案将受益于无线能量传输的进步。实现。然而,在这些得到证实之前,戈登的想法具有结合已经经过验证的技术的优势。
该作品已发表于可再生能源。









