Uzay ajansları, Dünya dışındaki gök cisimlerinde kalıcı üsler inşa etme maksadına hakikat ilerlerken derin uzayın şiddetli şartlarıyla uğraş etmeyi sürdürüyor. Ve artık NASA, gelecekteki uzay kolonilerinin yazgısını direkt etkileyecek yeni bir güç denemesine girişti.
Ohio’daki Cleveland Yakıt Hücresi Test Laboratuvarı bünyesinde yürütülen çalışmalar, Ay misyonlarının yapısını dönüştürmesi beklenen “rejeneratif yakıt hücresi” teknolojisine odaklanmış durumda. Sistem, şarj edilebilir bir batarya mantığıyla çalışıyor. Temel işleyiş ise elektrik üretmek ismine hidrojen ve oksijeni birleştirmek, akabinde bu bileşenleri tekrar ayrıştırmak üzerine şurası. Bu prosedür, bilhassa Ay yüzeyinde iki hafta boyunca süren zifiri karanlık gecelerde güneş gücünün devre dışı kalması sorununa bir tahlil sunuyor. Karanlık yüzeyde yaşanan bu güç krizi, uzay ajansını küçük nükleer reaktör arayışlarının yanında bu biçim alternatif depolama sistemlerinden de yararlanmaya yöneltti.
Söz konusu laboratuvar süreci, insanlığı yine Ay yüzeyine ulaştırmayı hedefleyen Artemis programının değerli bir modülünü oluşturuyor. Hatırlanacağı üzere uzay ajansı, Artemis II göreviyle dört astronotu Ay etrafında dokuz günlük bir seyahate göndererek derin uzay projesinin birinci beşerli etabını tamamlamıştı. Takvimler 2027 yılını gösterdiğinde alçak Dünya yörüngesindeki ticari iniş araçlarını test etmeye hazırlanan NASA, 2028 yılında ise astronotlarını Ay topraklarına indirmeyi planlıyor. Glenn Araştırma Merkezi mühendisleri, geliştirilen yeni yakıt hücrelerinin Ay’daki hayat alanları, gezgin robotlar ve tüm Artemis altyapısı için kritik bir dönüm noktası olduğunu belirtiyor.
Otomobil boyutundaki dev donanım hafifliğiyle öne çıkıyor
Hazırlanan ünite, küçük bir sedan araba büyüklüğünde bir yapıya sahip. Dizaynın üzerinde 270 adet hassas sensör ile bine yakın mekanik kesim var. Aygıt, sunduğu yüksek güç kapasitesine rağmen klâsik lityum-iyon bataryalarla kıyaslandığında hafif bir yapı sergiliyor. Çalışma prensibi incelendiğinde sistemin hidrojen ve oksijeni birleştirip elektrik, ısı ve su açığa çıkardığı görülüyor.
Kendi kendini şarj etmek istediğinde ise ortaya çıkan su, harici bir güneş paneli vasıtasıyla yine oksijen ve hidrojene dönüştürülüyor. Böylelikle döngü kesintisiz olarak baştan başlıyor. Mevcut durumda yine şarj verimliliğinde birtakım performans kayıpları gözlense de mühendisler, gazların inançlı depolanması konusundaki pürüzleri gidermek ismine ağır bir mesai harcıyor.
Üst üste dizilen gümüş ve altın renkli içecek kutularını andıran bu silindirik yapıyı test etmek için büyük bir hassasiyet gerekli. Laboratuvardaki denemeler esnasında aygıt küçük bir vinç yardımıyla kaldırılırken uzmanlar tüm süreci denetim odasından uzaktan komutlarla takip ediyor. 2019 yılında başlayan ve Eylül 2027’de tamamlanması hedeflenen projede sonraki adım, laboratuvar ortamından çıkıp Ay yüzeyindeki kuvvetli simülasyon alanlarında gerçekçi testlere geçmek olacak. Bölümdeki ortaklarla su elektrolizörleri üzerine ortak çalışmalar yürütülürken, başka taraftan en az 500 saat kesintisiz çalışma ömrüne sahip birinci prototipler laboratuvarda test ediliyor.
Ay gecelerinde sıcaklığın eksi 180 dereceye kadar düşmesi, gündüzleri ise 120 dereceyi aşan kavurucu sıcaklıklar, standart bataryaların kimyasal yapısını bozarak onları kullanılmaz hale getiriyor. Üstelik sıradan bataryalar, uzun periyodik üs misyonlarını besleyecek güç yoğunluğunu karşılayamadığı üzere devasa şarj istasyonlarına da ihtiyaç duyuyor. Rejeneratif yakıt hücreleri ise birebir tartıdaki bir bataryaya oranla tam 3,4 kat daha fazla güç depolama kapasitesine sahip. Mevcut teknolojilerin hiçbiri tek başına iki haftalık Ay gecesini atlatmaya yetmezken, bu yeni programın tüm istikrarları değiştirmesi kelam konusu olabilir.
2030 yılına kadar Ay’da birinci kalıcı koloniyi kurmayı hedefleyen NASA; 79 roket fırlatması, 5 farklı ömür alanı ve 30 milyar dolarlık bütçeyle giriştiği bu projede, gücünü büyük oranda bu yeni jenerasyon bataryalardan sağlayacak.
