Ay’da Enerji Sorunu ve Çözüm Arayışları
Güneş enerjisi, Ay’ın bazı bölgelerinde bol miktarda bulunmasına rağmen, her zaman güvenilir bir enerji kaynağı olarak değerlendirilemez. Bu bağlamda, Ay‘a yönelik dönüş projeleri hız kazanırken, uzay görevlerinin karşılaştığı en büyük zorluklardan biri olan güvenilir enerji kaynağına yönelik kritik bir çözüm geliştirilmiştir. Avrupa’daki mühendisler, zorlu Ay koşullarına uygun mini nükleer enerji sistemi tasarlayarak, gelecekteki keşif araçları ve yük taşıyıcılar için sürdürülebilir bir güç kaynağı sunmayı hedefliyor.
Ay yüzeyinde belirli alanlarda güneş enerjisi bol olsa da, Ay’da gece süresi Dünya’dan çok daha uzun; yaklaşık 14 Dünya günü sürmektedir. Bu durum, güneş enerjisini güvenilir bir kaynak olmaktan çıkaran önemli bir faktördür. Ayrıca, Ay’ın kutuplarındaki bazı kraterler sürekli gölgede kalmakta, bu da bu bölgelerde güneş panellerinin işlevsiz hale gelmesine yol açmaktadır.
Ay’da Enerji Sorunu Çözüme Yaklaşıyor
Bu zorlu koşullara çözüm olarak, Tractebel tarafından yönetilen ve Euratom tarafından finanse edilen PULSAR Konsorsiyumu, radyoizotop güç sistemi (RPS) olarak adlandırılan bir nükleer enerji kaynağı geliştirmiştir. Bu sistem, radyoaktif Plütonyum-238 (Pu-238) izotopunun doğal bozunmasıyla elektrik üretmekte ve uzun süreli, kesintisiz bir enerji kaynağı sunmaktadır.
PULSAR projesi çerçevesinde geliştirilen bu sistem, özellikle Ay yüzeyinde keşif yapacak araçlar ve yük taşıyıcılar için özel olarak tasarlanmıştır. 100 ila 500 watt elektrik gücü sağlayabilen bu sistem, mevcut nükleer batarya ve jeneratörlerden daha verimli ve hafif olacak şekilde optimize edilmiştir. RPS, Plütonyum-238’in (Pu-238) bozunmasıyla ortaya çıkan ısıyı elektriğe dönüştürmek için iki Stirling motoru kullanmaktadır.
PULSAR ekibi, sistemin Ay’ın aşırı sıcaklık değişimlerine, radyasyon ortamına ve mekanik zorlanmalara dayanıklı olmasını sağlamak amacıyla kapsamlı mühendislik çalışmaları gerçekleştirmiştir. Yapılan testler sonucunda, sistemin termal-elektrik dönüşüm verimliliğinin yüzde 20’ye ulaşabileceği belirtilmektedir. Ayrıca, güvenlik açısından da önemli önlemler alınmış; sistem, Fransız Guyanası’ndan güvenli bir şekilde fırlatılabilecek şekilde tasarlanmıştır.
Öte yandan, Avrupa şu anda Plütonyum-238 üretiminde dışa bağımlıdır. PULSAR Konsorsiyumu’nun bir diğer önemli hedefi, Avrupa’nın kendi Pu-238 üretim altyapısını oluşturarak uzay keşiflerinde stratejik bağımsızlığını sağlamaktır. Gelecekte Ay’daki keşif çalışmalarının önemli bir kısmı, güneş ışığı almayan kalıcı gölgeli kraterlerde su buzunu ve diğer değerli kaynakları incelemeye yönelik olacaktır. Ancak bu bölgelerde güneş panellerinin kullanılamaması, nükleer enerjiye olan ihtiyacın giderek artmasına yol açmaktadır. Bu sistem aynı zamanda Avrupa’nın yaklaşmakta olan Argonaut Ay iniş misyonuna da katkı sağlamayı hedeflemektedir.