Stromerzeugung auf dem Mond durch Konzentration auf kleine Kraftwerke, die mit Kernenergie betrieben werden. Darauf zielt das rein italienische Selene-Projekt (Lunar Energy System with Nuclear Energy) ab, das von der italienischen Raumfahrtagentur (ASI) finanziert und von Enea als Leiter in Zusammenarbeit mit der Energieabteilung des Polytechnikums Mailand geleitet wird Thales Alenia Space Italien. Das Projekt, das 2023 zu den Gewinnern eines ASI-Förderaufrufs für die Entwicklung wissenschaftlicher Experimente für den Mond gehörte, zielt darauf ab, die Techniken zur Energieerzeugung auf unserem Satelliten zu untersuchen und so die Grenzen traditioneller Energietechnologien zu überwinden.
Der Umfang des Projekts
An dem Projekt sind vier Enea-Forschungszentren beteiligt: Frascati, Casaccia, Bologna und Brasimone. Ziel der als Moon Energy Hub (MEnH) bezeichneten Infrastruktur wird es sein, durch den Einsatz kleiner Kernspaltungsreaktoren, der Surface Nuclear Reactors (Snr), eine stabile Energiebasis für künftige Mondsiedlungen bereitzustellen.
Olivieri: Italien engagiert sich stark an dieser Front
„Italien engagiert sich stark für die Erforschung des Mondes und die Schaffung einer dauerhaften Mondbasis.“ Was die Energieversorgung anbelangt, erlauben es die derzeit verfügbaren Lösungen, die auf der Nutzung von Solarenergie basieren, aufgrund des Wechsels von 14 Tagen Licht und 14 Tagen Dunkelheit nicht, die anspruchsvollen Energieziele für zukünftige Aktivitäten auf der Mondoberfläche zu erreichen. „Die Suche nach einer adäquaten technologischen Lösung stellt für ASI ein Forschungsgebiet von großem Interesse dar“, erklärt Angelo Olivieri, Leiter des Bereichs Wissenschaftliche Missionen der italienischen Raumfahrtagentur.
Lodi: ein revolutionärer Schritt in der Monderforschung
„Perspektivisch könnten diese Innovationen es uns ermöglichen, die Grenzen von Solarmodulen zu überwinden, die eine geringe Leistungsdichte, schlechte Skalierbarkeit, kurze Betriebslebensdauer und Anfälligkeit für kosmische Strahlung aufweisen“, betont Projektkoordinator Francesco Lodi, Forscher bei Enea Planning and Engineering Laboranalyse nuklearer Systeme. „In diesem Sinne markiert das MEnH einen revolutionären Schritt in der Monderkundung und stellt es in den Mittelpunkt der Strategie zur Erweiterung der menschlichen Fähigkeiten auf dem Mond.“
Die Vorteile
Neben der Gestaltung von Energieumwandlungs-, Verteilungs- und SNR-Systemen werden die Enea-Forscher an der Analyse von Stilllegungs- und Lieferkettenaspekten sowie an der Erstellung einer Roadmap für die Industrialisierung der Infrastruktur arbeiten. Das Selene-Projekt, das drei Jahre dauern wird, wird die Entwicklung fortschrittlicher Technologien und Lösungen auch in Bereichen wie Sensoren, Hochautomatisierung und drahtloser Energieübertragung ermöglichen und die Erdung einer der anspruchsvollsten Technologien durch einen experimentellen Test ermöglichen für das SNR, also die Wärmeentsorgung, mit dem Ziel, die Leistungsfähigkeit des Systems zu validieren und seine technologische Reife zu steigern. Ein weiterer Aspekt des Projekts ist die Fähigkeit, auf Änderungen der Energielast zu reagieren und etwaige Stromunterbrechungen zu bewältigen. Aus diesem Grund werden Energiespeichersysteme bereitgestellt, die Flexibilität und Betriebssicherheit gewährleisten. Das MEnH wird außerdem mit einem steuerbaren Stromübertragungssystem ausgestattet, um Aktivitäten in einiger Entfernung vom Erzeugungszentrum zu unterstützen, und einem mobilen Empfangssystem für weniger energieintensive Aktivitäten.