As universidades de Vigo e Oviedo únense nun proxecto financiado pola Axencia Espacial Europea para combinar varios sistemas eléctricos que permitan aos robots realizar o seu traballo nas circunstancias máis adversas
01 abr 2024 . Actualizado ás 22:34 h.Desde que o Lunohod-1, de fabricación soviética posásese sobre a superficie da Lúa o 17 de novembro de 1970 foron decenas os vehículos non tripulados que exploraron a superficie lunar. Mesmo se enviaron a Marte e a asteroides. Algúns funcionaron durante anos, como os robots Curiosity e Perseverance da NASA ou o Yutu 2 de China , que continúan coa súa misión en activo, pero a xestión enerxética destes rovers segue sendo un desafío. O obxectivo pasa non só porque poidan operar durante o maior tempo posible, senón porque poidan facelo sen interrupcións e nas condicións máis adversas. Por exemplo, durante as noites lunares que duran 14 días as máquinas que traballan con paneis solares teñen a súa actividade limitada, porque as baterías tampouco aguantan moito se non se recargan.
Operar un rover durante a noite lunar é un reto que si conseguiu superar a NASA, pero que aínda se lle resiste á Axencia Espacial Europea (ESA), que tampouco conseguiu ata o momento depositar un vehículo na súa superficie. De momento, conseguir un sistema enerxético híbrido que garanta a operabilidad e autonomía dos vehículos mesmo nas contornas máis inhóspitos é o gran obxectivo que se marcou a axencia.
É un desafío cuxa resolución encargou ás universidades de Oviedo, Vigo e Leicester (Reino Unido), as adxudicatarias dun proxecto financiado con 340.000 euros dirixido a deseñar sistemas de potencia eléctrica que garantan as demandas enerxéticas dos rovers no Polo sur Lunar. Nesta contorna o desafío é aínda maior, porque hai zonas nas que case sempre é de noite e os paneis solares son inútiles.
O obxectivo pasa por combinar tres tecnoloxías diferentes de subministración eléctrica para que os rover exploradores espreman o seu rendemento. Por unha banda, os clásicos paneis solares; por outro, as baterías e, en terceiro lugar, os xeradores termoeléctricos de radioisótopos (RTGs).
«Os xeradores termoeléctricos presentan a gran vantaxe de que ofrecen unha enerxía constante, pero é moi baixa. Son sistemas de gran tamaño que proporcionan pouca enerxía. E cando non hai radiación solar os paneis non funcionan e as baterías necesitan recargarse», enerxía Pablo Fernández Mejías, da Universidade de Oviedo, que lidera o proxecto Do que se trata, entón, é de «combinar as tres tecnoloxías, para o que tamén é necesario desenvolver a electrónica que permita canalizar a enerxía que achegan as tres fontes, que son de voltaxe diferente e que é necesario unificar», advirte Fernández, do Grupo de Sistemas Electrónicos de Alimentación.
A Universidade de Vigo, que participa no programa Ampers a través do Aerospace Technology Research Group, ten un papel importante na misión. O equipo galego é o encargado de modelar a contorna térmica no que o róver traballará. E non é doado, porque as diferenzas entre as condicións do día e a noite lunar poden chegar aos 200 graos de temperatura. Son cambios extremos que afectan aos compoñentes dos equipos eléctricos, polo que determinar que sucederá en cada circunstancia é crucial para a viabilidade do obxectivo proposto. Esta contorna afecta á potencia producida polos paneis solares e os RTGs, así como á operación das baterías. Ademais, se as temperaturas fosen moi baixas sería necesario o uso de calefactores, o que á súa vez require unha maior demanda eléctrica. Este feito impacta nas tarefas que debe realizar a Universidade de Oviedo para dimensionar as fontes de enerxía e o sistema de potencia.
«A nosa achega é modelar a contorna do rover. Centrámonos no sistema eléctrico híbrido, pero tamén é necesario modelar a contorna, porque todo inflúe. Incluso as propiedades termo-ópticas do regolito lunar. E tamén temos que ter en conta o po producido polo rover ao desprazarse, xa que adoita depositarse nas superficies máis frías do vehículo», explica Fermín Navarro, da Escola de Enxeñería Aeronáutica e do Espazo do Campus de Ourense.
«Hai que ver -engade- como se comportan os equipos con eses cambios tan grandes de temperatura e determinar cales son as necesidades de cada compoñente para que todo funcione».
De momento, os rover que utiliza a Axencia Espacial Europea utilizan exclusivamente paneis solares, sobre todo, e baterías. Aínda non hai ningunha misión operativa que utilice os xeradores radioeléctricos de radioisótopos. E esta tecnoloxía, segundo apunta Navarro, «é a única que permite que os rover funcionen durante as noites lunares de 14 días».
A Universidade de Oviedo desenvolverá os modelos de simulación do sistema de potencia e os seus prototipos funcionais. A de Leicester, que é a principal desenvolvedora en Europa de xeradores termoeléctricos de radioisótopos, proporcionará os seus modelos eléctricos para facelos compatibles cos equipos que se integrarán no sistema de potencia.