Tyrėjai naujame darbe pasiūlė kurti triboelektrinius nanogeneratorius (TENG), kurie gali tapti revoliuciniu sprendimu ateities kosmoso tyrimams. Tai lengvi generatoriai, mechaninį judėjimą – vibracijas ar trintį – paverčiantys naudojama elektros energija.
Mokslininkų teigimu, TENG technologija gali sumažinti priklausomybę nuo sunkių, daug masės užimančių baterijų.
Šie generatoriai gali panaudoti aplinkoje esančią mechaninę energiją: raketų vibracijas starto metu, planetų vėjus ar net astronautų judesius ir taip generuoti naudingą elektros energiją.
„Šiuos energetinius „pleistrus“, kuriuos galima spausdinti, lankstyti ir kurie yra itin kompaktiški, galima įdėti į CubeSat tipo mažąjį palydovą arba integruoti tiesiai į astronautų pirštinę, kad energija būtų renkama iš kiekvieno judesio“, – aiškina tyrėjai.
Gilaus kosmoso tyrimai įrangai kelia itin sudėtingus eksploatacinius reikalavimus: didžiulius temperatūros svyravimus, beveik nulio gravitaciją ir dideles radiacijos dozes, kurios dažnai sugadina įprastą maitinimo elektroniką.
Saulės baterijoms būtina tiesioginė saulės šviesa, baterijos gali užšalti arba būti pernelyg sunkios, o branduolinės energijos sistemos – pernelyg gremėzdiškos. Dėl šio energijos deficito tyrėjai atsigręžė į TENG technologiją, kuri leidžia apeiti minėtus apribojimus ir rinkti mechaninę energiją iš starto vibracijų, planetų vėjų ir net astronautų judesių.
Atlikto tyrimo rezultatai parodė, kad TENG yra lengvas, radiacijai atsparus sprendimas, galintis veikti ten, kur įprasta elektronika dažnai sugenda.
Šie įrenginiai kuriami naudojant kosmose taikomas medžiagas, tokias kaip PTFE ir grafenas, todėl jie gali atlaikyti slėgio svyravimus ir didelį radiacijos lygį (iki 10 kGy) Marso sąlygomis. Be to, stipri gilaus kosmoso saulės radiacija tokiems generatoriams veikia ne kaip ribojantis veiksnys, o kaip našumą didinantis veiksnys.
Kadangi TENG įrenginiai gali ir patys apsirūpinti energija, ir kartu „jausti“ aplinką, ši technologija leidžia sumažinti sunkių kabelių kiekį maždaug 30 %. Tai suteikia reikšmingą masės rezervą ilgoms ir sudėtingoms misijoms į gilųjį kosmosą.
Kitos naujienos iš kosmoso
Anksčiau buvo skelbta, kad Kinija aplenkė JAV kuriant kosminiams skrydžiams skirtą laiko standartą ir kosminį laikrodį. Tuo pat metu NASA taip pat dirba prie savo koordinuoto Mėnulio laiko standarto.
Taip pat pranešta, kad prasidėjo svarbus NASA misijos „Artemis II“ etapas. Ši misija turėtų nuskraidinti žmones į Mėnulio orbitą. Dešimties dienų skrydis planuojamas pradėti vasario 6 dieną, numatyti ir alternatyvūs langai iki balandžio 30 dienos.
