به گزارش همشهری آنلاین و به نقل از وب‌سایت نیواطلس، جاه‌طلبی ناسا برای ایجاد حضور دائمی انسان در ماه به عنوان تمرینی برای یک ماموریت سرنشین‌دار به مریخ، چالش‌های مهندسی فوق‌العاده‌ای را به همراه دارد که در ساختش، ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) را شبیه انباری می‌کند. یک پایگاه در ماه نه تنها هزار بار دورتر از آزمایشگاه فضایی از زمین خواهد بود، بلکه به یک رویکرد کاملا جدید برای حل مشکلات نیاز دارد.
یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها تامین برق برای آن خواهد بود. از آنجایی که انتظار می‌رود این پایگاه تا دو ماه در هر بار سکونت داشته باشد، باید در شب ۱۴ روزه قمری کار کند. این بدان معناست که پنل‌های خورشیدی یک گزینه عملی نیستند، بنابراین مجموعه‌ای از رآکتورهای هسته‌ای کوچک در حال توسعه هستند تا به همراه پانل‌ها یا به جای آنها استفاده شوند.
با این حال، چیزی بیشتر از صرفا خارج کردن ولتاژ وجود دارد. پایه برای انتقال برق و اطمینان از اینکه منبع منظم و پایدار است، به یک شبکه کوچک نیاز دارد. به عنوان یک عارضه اضافه، پایه شامل دو امکان خواهد بود. یکی زیستگاه و دومی مجتمعی برای استخراج معادن و پردازش سوخت که چندین کیلومتر دورتر قرار دارد.
ریزشبکه‌های پیشنهادی، یکی در هر تاسیسات و متصل به یکدیگر، مشابه شبکه‌ای هستند که برای تامین انرژی ایستگاه فضایی بین‌المللی استفاده می‌شود، اما به برخی تغییرات اساسی نیاز دارند. به عنوان مثال، هنوز باید تصمیم گرفته شود که شبکه‌ها با جریان مستقیم یا جریان متناوب که سپس در زیستگاه به DC تبدیل می‌شود، کار کنند.
مشکلات دیگر شامل توسعه سیستم‌ها و نرم‌افزار برای تنظیم الکتریسیته در کارخانه پردازش است تا سطوح ولتاژ همچنان با تغییر تقاضا در مقیاس‌های زمانی از میلی‌ثانیه تا کل فصول باقی بماند. برای انجام این کار، ساندیا یک تسهیلات ریزشبکه مقیاس‌پذیر و روش طراحی سیستم کنترل برای مطالعه نیازها و مشخصات انرژی پایگاه ماه را توسعه داده است.
ایده تولید یک طرح از بالا به پایین است که در آن ابتدا سیستم کنترل همراه با مشخصات ذخیره انرژی توسعه می‌یابد، سپس اجزایی برای برآورده کردن این مشخصات توسعه می‌یابند. علاوه بر این، ریزشبکه‌ها برای انعطاف‌پذیری باید بیش از حد مهندسی شوند، اما به اندازه کافی انعطاف‌پذیر باشند تا یک شبکه با شبکه دیگری همکاری کند.
بیشتر بخوانید:
«جک فلیکر»، مهندس برق ساندیا، می‌گوید: «تفاوت‌های بسیار مهمی بین چیزی مانند یک ریزشبکه از نوع ISS و چیزی که به اندازه پایگاه ماه است، وجود دارد. یکی از این تفاوت‌ها اندازه جغرافیایی است که می‌تواند مشکل‌ساز باشد، به‌ویژه زمانی که با ولتاژ DC پایین کار می‌کند. مورد دیگر این است که وقتی شروع به گسترش این سیستم‌ها می‌کنید، تجهیزات الکترونیکی قدرت بسیار بیشتری و همچنین منابع انرژی توزیع‌شده بسیار بیشتری در سرتاسر پایگاه وجود خواهند داشت. ساندیا برای مدت طولانی به ریزشبکه هایی با منابع انرژی پراکنده زیادی نگاه می‌کند.»