Honda und Astrobotic erforschen skalierbare Mondenergie

Honda RFC-System integriert mit Astrobotics VSAT und LunaGrid. (Bild: Honda/Astrobotic)

American Honda Motor Co., Inc. und Astrobotic Technology, Inc., ein Unternehmen, das sich der Förderung der Weltraumforschung und Technologieentwicklung verschrieben hat, haben eine gemeinsame Entwicklungsvereinbarung geschlossen, deren Ziel die Entwicklung einer skalierbaren und integrierten Energielösung für nachhaltige Missionen zur Mondoberfläche ist.

Die Unternehmen werden eine gemeinsame Machbarkeitsstudie durchführen, um zu untersuchen, wie Hondas regeneratives Brennstoffzellensystem (RFC) mit der Vertical Solar Array Technology (VSAT) von Astrobotic und dem skalierbaren Strominfrastrukturdienst LunaGrid integriert werden kann, um auch bei längerer Dunkelheit auf dem Mond eine kontinuierliche Stromversorgung zu gewährleisten. Ziel ist es, erweiterte Missionsmöglichkeiten zu ermöglichen, eine dauerhafte menschliche Präsenz auf dem Mond zu unterstützen, die Entwicklung der Infrastruktur auf der Mondoberfläche voranzutreiben und zukünftige kommerzielle Industrien mit Strom zu versorgen.

Astrobotic entwickelt den LunaGrid-Dienst, um eine Reihe von Mondmissionen und Kunden mit nachhaltiger Energieversorgung auf der Mondoberfläche zu versorgen. Eine Schlüsselkomponente ist der VSAT, ein solarbetriebenes System, das ausfahrbar, selbstnivellierend und zur optimalen Energiegewinnung der Sonne nachführbar ist. Das Unternehmen entwickelt ein 10-kW-VSAT-System zusammen mit der Extra-Large Vertical Solar Array Technology (VSAT-XL), das 50 kW Leistung erzeugen soll, um den wachsenden Strombedarf geplanter Mondmissionen zu decken.

Hondas RFC-System, bekannt als zirkulierendes erneuerbares Energiesystem, ist darauf ausgelegt, kontinuierlich Sauerstoff, Wasserstoff und Strom aus Sonnenenergie und Wasser zu produzieren. Bei einer Mondmission könnte das System dazu genutzt werden, Sonnenenergie während des Mondtages in Wasserstoff zu speichern und in der Mondnacht in Strom umzuwandeln. Einziges Nebenprodukt des RFC ist Wasser, das in das Hochdruck-Wasserelektrolysesystem des Unternehmens zurückgeführt wird, um einen geschlossenen Energiekreislauf zu schaffen.

Die gemeinsame Machbarkeitsstudie der Unternehmen konzentriert sich auf drei Hauptziele:

• Durchführung detaillierter Beleuchtungsstudien zur Ermittlung des Stromerzeugungs- und -speicherbedarfs an verschiedenen Standorten, an denen das LunaGrid-System eingesetzt wird
• Bewertung der Skalierbarkeit des RFC-Systems für den Einsatz von LunaGrid
• Bewertung der Hardware- und Softwareintegration mit RFC und VSAT, um RFC-Systemanforderungen zu definieren, die einen zuverlässigen Betrieb bei zukünftigen Bereitstellungen gewährleisten

Im Rahmen der Studie simulieren Honda und Astrobotic zudem einjährige Sonneneinstrahlungsprofile an verschiedenen Standorten am Südpol des Mondes. Dabei kommen sowohl 10-kW- als auch 50-kW-VSAT-Systeme zum Einsatz. Diese simulierten Belichtungsprofile bestimmen, wie viel Sonnenlicht die VSAT-Solarmodule auf der Mondoberfläche empfangen, um die Wasserelektrolyse tagsüber anzutreiben. So kann das RFC-System den gespeicherten Wasserstoff die ganze Nacht über in Strom umwandeln.

Hondas RFC-System würde Solarenergie während des Mondtages als Wasserstoff speichern und in der Mondnacht in Strom umwandeln. (Bild: Honda/Astrobotic)

Auf Grundlage der modellierten Solarenergieproduktion wird Honda sein regeneratives Brennstoffzellensystem so dimensionieren, dass es den Energiespeicherbedarf verschiedener Mondmissionsszenarien erfüllt.

Derek Adelman, Chefingenieur der Space Development Division der American Honda Motor Co., Inc., bezeichnete die Zusammenarbeit als „einen entscheidenden Schritt zur Schaffung skalierbarer Energielösungen für langfristige Missionen zur Mondoberfläche“.

„Angetrieben von den Kerntechnologien von Honda ist unser regeneratives Brennstoffzellensystem darauf ausgelegt, eine effiziente Energiespeicherung und -regeneration zu ermöglichen, um das menschliche Leben auf dem Mond zu unterstützen und emissionsfreie Anwendungen auf der Erde voranzutreiben“, fügte er hinzu.

„Astrobotics LunaGrid wird entwickelt, um Missionen auf der Mondoberfläche zuverlässig und kontinuierlich mit Strom zu versorgen und so die Wirtschaftlichkeit der Exploration zu revolutionieren“, erklärte Bobby Rolley, Architekt für Mondstromversorgungssysteme bei Astrobotic. „Indem LunaGrid das Überleben in der rauen Mondnacht ermöglicht und die Missionsdauer von Tagen auf Jahre verlängert, wird es die Missionsleistung und den Datenertrag pro investiertem Dollar deutlich steigern.“

„Unsere Zusammenarbeit mit Honda ist ein wichtiger Schritt in Richtung dieser Vision, da ihre skalierbare Energiespeichertechnologie sowohl LunaGrid als auch unsere Vertical Solar Array Technology verbessern und so unsere gesamten Stromerzeugungs- und Speicherkapazitäten erweitern wird.“