Nabij de zuidpool van de maan ligt een 21 kilometer brede en 4,1 kilometer diepe krater, bekend als Shackleton, genoemd naar de Antarctische ontdekkingsreiziger Ernest Shackleton. Shackleton (en soortgelijke kraters) kunnen onaangeboorde hulpbronnen bevatten die toegankelijk zijn via maanmijnbouw.

Zonne-energie is de optimale energiebron voor maanmijnbouw, omdat deze niet vanaf de aarde hoeft te worden getransporteerd, maar rechtstreeks door de zon wordt gestraald. Het probleem met het gebruik van zonne-energie in kraters is dat zelfs op maandag sommige kraters zich in volledige schaduw kunnen bevinden.

Onder leiding van Dr. Darren Hartl, universitair hoofddocent lucht- en ruimtevaarttechniek aan de Texas A&M University, hebben onderzoekers van Texas A&M samengewerkt met het NASA Langley Research Center om een ​​oplossing te ontwikkelen waarbij gebruik wordt gemaakt van zonnereflectoren om zonne-energie naar de bodem van maankraters te krijgen.

"Als je een reflector op de rand van een krater plaatst en je hebt een collector in het midden van de krater die licht van de zon ontvangt, kun je de zonne-energie benutten", zegt Hartl. "Dus in zekere zin buig je het licht van de zon naar de krater."

Dit onderzoek bevindt zich nog in de beginfase, waarbij onderzoekers computermodelleringssystemen gebruiken om verschillende ontwerpen voor de reflector te ontwerpen. Modellen tonen aan dat een parabolische vorm optimaal is voor het maximaliseren van de hoeveelheid licht die op de bodem van de kraters wordt gereflecteerd.

Een van de belangrijkste technische uitdagingen waarmee Hartl en zijn team worden geconfronteerd, zijn de beperkingen van de lading bij ruimtemissies. Het doel is om een ​​reflector te creëren die compact genoeg is voor ruimtevaart en groot genoeg om als effectieve reflector te dienen.

Om aan beide eisen te voldoen, gebruiken onderzoekers een zelfvormend materiaal dat is ontwikkeld door Hartl en andere Texas A&M-ingenieurs.

"Tijdens ruimtemissies moeten astronauten mogelijk een grote parabolische reflector inzetten vanuit een relatief klein en licht landingssysteem. Dat is waar wij in beeld komen", aldus Hartl. "We kijken naar het gebruik van vormgeheugenmaterialen die de vorm van de reflector zullen veranderen als reactie op veranderingen in de systeemtemperatuur."

Naast de samenwerking met het NASA Langley Research Center werken Hartl en zijn team van afgestudeerde onderzoekers ook samen met studenten uit Texas A&M aan dit project.

Aangeboden door Texas A&M University College of Engineering