En högupplöst bild av jorden tagen av den japanska månbanan Kaguya i november 2007. Kredit:JAXA/NHK
Designers av framtida månuppdrag och baser måste brottas med en häftig utmaning:hur kan deras skapelser uthärda den fjorton dagar långa månnatten? ESA har kommit fram till ett billigt sätt att överleva.
Under en lång natt, när ytan endast är upplyst av blått jordljus, temperaturen sjunker under –170ºC. Vissa platser på högre breddgrader har kortare nätter, även om andra har mycket längre eller till och med permanent mörker.
Många robotuppdrag har gått under under denna långvariga förkylning. Rysslands Lunokhod-2 rover, till exempel, misslyckades med att ta sig igenom natten i maj 1973, dess radioaktiva värmare har gradvis tagit slut efter fyra månaders undersökning.
Apollo bemannade uppdrag stannade på ytan bara några dagar åt gången, och allt under den tidiga månmorgonen. Men framtida månbosättare måste leva både på natten och dagen, med tanke på att vital solenergi och värme skulle vara otillgänglig under de 14 dagarna av mörker.
"Ända tills nu, radioaktiva värme- och kraftkällor har varit den föredragna lösningen för månens livsmiljöer, " förklarar ESA:s Moritz Fontaine. "Men dessa skulle multiplicera kostnaden och komplexiteten för en expedition.
"Så vi undersöker en mer hållbar lösning, använda måndammets kapacitet för att absorbera och lagra energi när den träffas av solljus, sedan frigör denna energi under månnatten."
Den här bilden av den internationella rymdstationen som passerade framför månen den 4 februari 2017 togs från Rouen, Frankrike, ESA-astronauten Thomas Pesquets födelsestad. Kredit:Thierry Legault
Drivs av temperaturskillnaden, denna värmemotor skulle hållas igång direkt av solens värme under dagen – upplysta yttemperaturer stiger långt över 100ºC vid ekvatorn – samtidigt som överskottsvärme lagras i jorden.
När natten väl faller, värmemotorn skulle hållas igång i sin tur genom att energin gradvis frigörs från den uppvärmda jorden.
"Principen har utarbetats i detalj, " tillägger Moritz. "Nästa steg, genomförs genom ESA:s program för allmänna studier, är att utföra numeriska studier och simuleringsstudier för att sätta värden på värmelagring och elförsörjning systemet skulle möjliggöra.
"Resultaten bör sedan göra det möjligt att bygga en liten demonstrator för att testa konceptet i praktiken."
