月球南极附近有一个宽 13 英里、深 2.5 英里的陨石坑,名为沙克尔顿 (Shackleton),以南极探险家欧内斯特·沙克尔顿 (Ernest Shackleton) 的名字命名。沙克尔顿以及类似的陨石坑可能蕴藏着未开发的资源,可以通过月球采矿来获取。

照亮未开发的月球资源

太阳能是月球采矿的最佳能源,因为它不需要从地球运输,而是直接从太阳发出。在陨石坑内使用太阳能的问题是,即使在农历白天,一些陨石坑也可能处于完全阴影中。

在德克萨斯 A&M 大学航空航天工程副教授 Darren Hartl 博士的带领下,德克萨斯 A&M 大学的研究人员与 NASA 兰利研究中心合作,设计了一种利用太阳能反射器将太阳能输送到月球陨石坑底部的解决方案。

哈特尔说:“如果你在陨石坑的边缘放置一个反射器,并且在陨石坑的中心有一个收集器来接收来自太阳的光,那么你就能够利用太阳能。” “所以,在某种程度上,你正在将来自太阳的光线弯曲到陨石坑中。”

这项研究仍处于早期阶段,研究人员使用计算机建模系统来设计反射器的不同设计。模型表明,抛物线形状是最大化陨石坑底部反射光量的最佳选择。

哈特尔和他的团队面临的主要工程挑战之一是太空任务的货物限制。目标是创造一个足够紧凑的反射器,适合太空旅行,并且足够大,可以作为有效的反射器。

为了满足这两个要求,研究人员正在使用 Hartl 和其他德克萨斯 A&M 工程师开发的自变形材料。

“在太空任务中,宇航员可能需要从相对较小且较轻的着陆系统部署一个大型抛物面反射器。这就是我们的用武之地,”哈特尔说。 “我们正在考虑使用形状记忆材料来改变反射器的形状以响应系统温度的变化。”

除了与 NASA 兰利研究中心合作外,Hartl 和他的研究生研究团队还与德克萨斯农工大学的本科生合作开展该项目。