Spoločnosti JAXA a Honda spustia štúdiu uskutočniteľnosti obehového systému obnoviteľnej energie

14.06.2021 17:07

• Realizácia udržateľných vesmírnych aktivít vytvorením prostredia na podporu života človeka vo vesmíre

Japonská agentúra pre letecký a kozmický výskum (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) a Honda R&D Co. Ltd. Spoločnosť (Honda) dnes oznámila plán na spustenie spoločnej štúdie uskutočniteľnosti „obehového systému obnoviteľnej energie“ vo vesmíre, ktorý je určený na dodávanie kyslíka, vodíka a elektriny pre ľudské základne a vozidlá. JAXA a Honda uskutočňujú spoločný výskum tohto systému s cieľom vytvoriť vo vesmíre prostredie, kde ľudia môžu dlhšiu dobu prebývať a vykonávať aktivity.

Okrem vody a jedla ľudia potrebujú na život vo vesmíre kyslík, ale aj vodík na palivo a elektrinu na rôzne aktivity. Jedným z riešení na ich získavanie vo vesmíre bez napájania zo Zeme je vytvorenie obehového systému obnoviteľnej energie, ktorý kombinuje systém elektrolýzy vody s vysokým diferenčným tlakom, ktorý vyrába kyslík a vodík pomocou solárnej energie a elektrolýzy vody, a systém palivových článkov, ktorý vyrába z kyslíka a vodíka elektrinu a vodu.

Na základe tohto konceptu podpísali spoločnosti JAXA a Honda v novembri 2020 spoločnú dohodu o výskume na tri fiškálne roky (do fiškálneho roku 2022) s cieľom pokračovať vo výskume obehového systému obnoviteľnej energie na účely použitia na lunárnej orbitálnej platformovej bráne (brána) a na povrchu Mesiaca s využitím technológie elektrolýzy vody s vysokým diferenčným tlakom a technológie palivových článkov.

V rámci tohto spoločného výskumu spoločnosť JAXA na základe minulých vyšetrovaní vyvíja študijné podmienky podľa scenárov a požiadaviek na misie týkajúce sa výroby kyslíka v bráne a dodávky elektriny do vozidiel na lunárnom povrchu, zatiaľ čo spoločnosť Honda realizuje technologické štúdie na uskutočňovanie misií a scenárov stanovených spoločnosťou JAXA.

V priebehu súčasného fiškálneho roka (fiškálny rok 2021) spoločnosti JAXA a Honda s využitím prototypov spustili štúdiu uskutočniteľnosti zameranú na problémy týkajúce sa komponentových technológií obehového systému obnoviteľnej energie identifikovaných výskumom, ktorý bol uskutočnený počas posledného fiškálneho roka. Spoločnosti JAXA a Honda plánujú zohľadniť výsledky tohtoročnej štúdie o hodnotení životaschopnosti celého systému v nasledujúcom fiškálnom roku (fiškálny rok 2022).

Čo je obehový systém obnoviteľnej energie

Obehový systém obnoviteľnej energie kombinuje systém vysokotlakovej elektrolýzy vody a systém palivových článkov a je určený na nepretržitú výrobu kyslíka, vodíka a elektriny zo solárnej energie a vody.

Konkrétnejšie systém elektrolýzy vody s vysokým diferenčným tlakom využíva solárnu energiu a elektrolyzuje vodu, čím produkuje kyslík a vodík. Kyslík sa bude používať pre ľudí na základniach a vodík sa bude používať ako palivo pre transportné kozmické lode, ktoré budú pristávať a odlietať z Mesiaca. Kyslík a vodík sa budú využívať tiež v systéme palivových článkov na výrobu elektriny pre základne a vozidlá na lunárnom povrchu.

Systém elektrolýzy vody s vysokým diferenčným tlakom, ktorý vyvinula spoločnosť Honda, nevyžaduje na stláčanie vodíka kompresor, takže systém je kompaktný a ľahký, a prispieva k zníženiu kapacity užitočného zaťaženia a hmotnosti, čo je pri vesmírnej preprave hlavnou výzvou.

Spoločnosť Honda pracuje na výskume a vývoji vodíkových technológií už mnoho rokov. V roku 2002 začala Honda ako prvá spoločnosť na svete prenajímať vozidlá s palivovými článkami. Okrem toho Honda vyvíja a inštaluje inteligentné vodíkové stanice, ktoré využívajú jej systémy na vysokotlakovú elektrolýzu vody. Spoločne so spoločnosťou JAXA sa bude spoločnosť Honda usilovať o realizáciu obehového systému obnoviteľnej energie pomocou využívania vodíkových technológií, ktoré doteraz spoločnosť Honda nahromadila.

Aké sú scenáre medzinárodného prieskumu vesmíru a lunárneho prieskumu

Rozšírenie aktivít ľudstva na Mesiaci a potom na Marse si vyžaduje udržateľné a uskutočniteľné plány prieskumu vesmíru. Začiatkom roku 2000 začali USA a naši ďalší medzinárodní partneri diskutovať o plánoch ľudského prieskumu vesmíru. V roku 2018 druhé Medzinárodné fórum pre výskum vesmíru (ISEF2) ^*1, ktoré usporiadalo japonské ministerstvo školstva, kultúry, športu, vedy a techniky (MEXT), a zúčastnili sa na ňom zástupcovia viac ako 40 krajín a organizácií, potvrdilo, že prieskumy Mesiaca, Marsu a zvyšku slnečnej sústavy sú všeobecne zdieľané ciele, a preto je kľúčový udržateľný prieskum.

Medzinárodná koordinačná skupina pre výskum vesmíru (ISECG) ^*2, ktorej členmi je v súčasnosti 26 vesmírnych agentúr, diskutuje o pláne medzinárodne koordinovaného prieskumu vesmíru. JAXA nepretržite študuje tieto scenáre medzinárodného prieskumu vesmíru v súvislosti s diskusiami na konferencii ISECG. V októbri 2019 sa vláda Japonska rozhodla zúčastniť sa programu Artemis, čo je medzinárodný program na výskum vesmíru navrhnutý USA, a spustila koordináciu japonských príspevkov.

V súlade s touto vládnou politikou uskutočňuje spoločnosť JAXA výskum a vývoj s cieľom 1) zabezpečovať technológie a vybavenie, v ktorých Japonsko vyniká, cez Lunárnu orbitálnu platformovú bránu (brána), ktorá bude postavená so zreteľom na prieskum Marsu a ďalej a 2) zásobovanie brány s použitím úplne novej vesmírnej nákladnej lode (HTV-X na základe transportného vozidla H-II (HTV) na zásobovanie Medzinárodnej vesmírnej stanice).

Na lunárnom povrchu chce spoločnosť JAXA prispieť k vytvoreniu základov trvalo udržateľného lunárneho prieskumu pomocou programu Smart Lander for Investigating Moon (SLIM), ktorého cieľom je demonštrovať presnú techniku pristávania (naplánované na fiškálny rok 2022) a misiu lunárneho polárneho prieskumu na skúmanie distribúcie vody v lunárnej polárnej oblasti (naplánované na fiškálny rok 2023). Okrem toho spoločnosť JAXA vykonáva výskum na pretlakovom vozidle pre posádku ako dopravného prostriedku na podporu prieskumu lunárneho povrchu na konci 20. rokov a neskôr.

*1 2. medzinárodné fórum pre výskum vesmíru (ISEF2) : https://www.mext.go.jp/isef2/index.html

*2 Medzinárodná koordinačná skupina pre výskum vesmíru (ISECG): https://www.globalspaceexploration.org/

(na referenciu)

Japonské scenáre medzinárodného prieskumu vesmíru (návrh) 2019 (zhrnutie):

https://www.exploration.jaxa.jp/assets/img/news/pdf/scenario/EZA-2019001_SES.pdf　(len v japončine)

Japonské scenáre medzinárodného prieskumu vesmíru (návrh) 2019 (plná verzia):

https://www.exploration.jaxa.jp/assets/img/news/pdf/scenario/EZA-2020001_S.pdf (len v japončine)

Späť