Para facilitar las actividades sostenibles en el espacio al crear un entorno que permite la vida humana en el espacio
La Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) y Honda R&D Co., Ltd. (Honda) han anunciado hoy sus planes de comenzar un estudio de viabilidad conjunto sobre un "sistema de energía renovable circular" en el espacio, diseñado para suministrar oxígeno, hidrógeno y electricidad a los puestos avanzados para humanos y los rovers (vehículos motorizados en superficie). JAXA y Honda han estado llevando a cabo una investigación conjunta sobre este sistema a fin de crear un entorno en el espacio en el que las personas pueden permanecer y llevar a cabo actividades durante un período de tiempo más prolongado.
Con el propósito de hacer posibles las diversas actividades para vivir en el espacio, además de agua, comida y oxígeno, las personas necesitan hidrógeno como combustible y electricidad. Una de las soluciones para obtener dichos elementos en el espacio sin necesidad de un reabastecimiento de la Tierra es crear un sistema de energía renovable circular que combine un sistema de electrólisis de agua a alta presión diferencial, capacitado para producir oxígeno e hidrógeno usando la energía solar para electrolizar el agua, y un sistema de pilas de combustible que genere electricidad y agua a partir del oxígeno y el hidrógeno.
Basándose en este concepto, en noviembre de 2020 JAXA y Honda firmaron un acuerdo de investigación conjunta de tres ejercicios fiscales de duración (hasta el ejercicio de 2022) para llevar a cabo una investigación sobre el sistema de energía renovable circular a emplear en la Plataforma Orbital Lunar Gateway (Gateway) y sobre la superficie de la Luna usando la electrólisis de agua a alta presión diferencial y la tecnología de las pilas de combustible.
En esta investigación conjunta, al tiempo que JAXA ha desarrollado las condiciones de estudio acordes a los escenarios electricidad y los requisitos de las misiones relativas a la producción de oxígeno en la Gateway y el suministro de a los rovers en la superficie lunar usando como base investigaciones pasadas, Honda ha estado llevando a cabo estudios tecnológicos para materializar las misiones y los escenarios concebidos por JAXA.
Durante el ejercicio fiscal actual (2021), JAXA y Honda comenzarán el estudio de viabilidad utilizando los prototipos para abordar las cuestiones relativas a los componentes tecnológicos del sistema de energía renovable circular identificados en la investigación llevada a cabo durante el ejercicio anterior. JAXA y Honda planean reflejar los resultados del estudio de este año en la evaluación de viabilidad del sistema en su conjunto el próximo ejercicio fiscal (2022).
SASAKI Hiroshi, vicepresidente de JAXA y director general del Directorio de Tecnología para Vuelos Espaciales Tripulados: “Basándonos en la decisión del gobierno japonés de participar en el programa Artemis, JAXA ha estado trabajando en el desarrollo de la misión y en estudios del sistema para hacer realidad una exploración lunar de pleno derecho. El oxígeno, el hidrógeno y la electricidad son fundamentales para las actividades humanas en el espacio. Crear un sistema de energía circular renovable nos permitirá cumplir dichos requisitos en el espacio sin depender de suministros ulteriores de la Tierra. Esperamos que esto amplíe significativamente nuestras actividades en el espacio. Nos gustaría progresar de forma constante en el estudio sacando provecho de las respectivas fortalezas de Honda y JAXA ”.
TAKEISHI Ikuo, director de Operaciones, Excelencia en Investigación e Innovación, Equipos de fuerza y Energía, Honda R&D Co., Ltd .: “Honda está esforzándose al máximo para dar vida a una sociedad agradable y sostenible y para ofrecer a la gente de todo el mundo la alegría de ampliar el potencial que ofrece su vida en la tierra, el océano, el cielo y el espacio. Mediante esta investigación conjunta, asumimos el reto de utilizar la tecnología de la que hemos hecho acopio hasta la fecha y ampliar la esfera de presencia humana en el espacio exterior, lo que a su vez ampliará el potencial humano. Además, dado que el sistema de energía renovable circular contribuirá significativamente a la neutralidad de carbono en la tierra, perfeccionaremos nuestra tecnología en el entorno definitivo del espacio exterior y posteriormente traeremos nuestros logros a la Tierra ".
Sob re el sistema de energía renovable circular
El sistema de energía renovable circular combina un sistema de electrólisis de agua a alta presión diferencial y un sistema de pilas de combustible, y está diseñado para producir oxígeno, hidrógeno y electricidad de forma constante a partir de energía solar y agua.
Siendo más específicos: el sistema de electrólisis de agua a alta presión diferencial utiliza la energía solar para electrolizar el agua y, así, producir oxígeno e hidrógeno. El oxígeno se utilizará para uso de las personas en los puestos avanzados, y el hidrógeno se utilizará como combustible para la lanzadera que aterrizará en la Luna y despegará de ella. Además, el oxígeno y el hidrógeno se utilizarán como sistema de pila de combustible en aras de generar electricidad para los puestos avanzados y los rovers de la superficie lunar.
El sistema de electrólisis de agua a alta presión diferencial creado por Honda no requiere un compresor para comprimir el hidrógeno, lo que hace que sea compacto y ligero y contribuye a reducir la capacidad de carga y la masa, un importante desafío para el transporte en el espacio.
Honda lleva trabajando durante muchos años en la investigación y desarrollo de tecnologías basadas en el hidrógeno. En 2002, Honda pasó a ser la primera compañía del mundo en comercializar un vehículo de pila de combustible en régimen de leasing. Además, Honda ha estado desarrollando e instalando estaciones de hidrógeno inteligentes usando sistemas de electrólisis de agua a alta presión diferencial. Junto con JAXA, Honda tratará de materializar un sistema de energía renovable circular al utilizar la tecnología de hidrógeno que Honda ha desarrollado hasta la fecha.
Sobre la exploración espacial internacional y los escenarios de exploración lunar
Ampliar las actividades humanas en la Luna —y luego en Marte— requiere planos de exploración espacial sostenibles y viables. A principios de los 2000, los EEUU y otros socios internacionales comenzaron a debatir los planes de exploración espacial humana. En 2018, el 2º Foro Internacional de Exploración Espacial (ISEF2) * 1, celebrado por el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología (MEXT) de Japón y al que asistieron representantes de más de 40 países y organizaciones, confirmamó que las exploraciones a la Luna, Marte y el resto del sistema solar son objetivos ampliamente compartidos y, por lo tanto, la exploración sostenible es clave.
El Grupo Internacional de Coordinación de Exploración Espacial (ISECG) * 2, cuyos afiliados ascienden ahora a 26 agencias espaciales, está discutiendo la hoja de ruta para la exploración espacial coordinada a nivel internacional. JAXA estudia de forma permanente los escenarios de la exploración espacial internacional, a lo que suma los debates en el ISECG. En octubre de 2019, el gobierno de Japón decidió participar en el programa Artemis, programa de exploración espacial internacional propuesto por los EE. UU., Y comenzó a coordinar las contribuciones de Japón.
De conformidad con esta política del gobierno, JAXA ha estado llevando a cabo actividades de I + D con el objetivo de 1) ofrecer tecnología y equipo por los que Japón destaque a la Plataforma Orbital Lunar Gateway (Gateway), que se construirá con la vista puesta en la exploración de Marte y más allá, y 2) volver a suministrar a Gateway using una nave de reabastecimiento de carga completamente nueva (HTV-X basada en la lanzadera H-II (HTV) para el reabastecimiento de la Estación Espacial Internacional) .
En la superficie lunar, JAXA tiene la intención de contribuir a establecer las bases para una exploración lunar sostenible con el "Smart Lander for Investigating Moon" (SLIM), cuyo objetivo es demostrar una técnica de alunizaje localizado (programado para el ejercicio de 2022) y la misión de exploración polar lunar pensada para explorar la distribución de agua en la región polar de la Luna (prevista para el ejercicio de 2023). Además, JAXA está llevando a cabo investigaciones sobre un rover tripulado y presurizado como medio de transporte para respaldar la exploración de la superficie lunar a finales de la década de 2020 y más allá.
* 1 El 2º Foro Internacional de Exploración Espacial (ISEF2): https://www.mext.go.jp/isef2/index.html
* 2 El Grupo Internacional de Coordinación de Exploración Espacial (ISECG): https://www.globalspaceexploration.org/
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