Fuentes de Poder Lunar: Una Oportunidad para Experimentar
Autores: Marrone, Michele; Pasqualin, Luca; Ferro, Carlo Giovanni
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Fuentes de Poder Lunar: Una Oportunidad para Experimentar
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Tecnologías de generación de energía
Puesto avanzado lunar
Fisión nuclear
Blindaje contra radiación
Distancias de seguridad
Seguridad de la tripulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un análisis sistemático de las tecnologías de generación de energía para un puesto lunar que apoya a seis astronautas. Basado en un análisis detallado del presupuesto de energía que requiere 65 kWe para soporte vital, equipos científicos y utilización de recursos in situ (ISRU), se realiza un análisis comparativo de soluciones de energía solar y nuclear. La fisión nuclear se identifica como la tecnología más prometedora según criterios clave, incluyendo eficiencia de masa, fiabilidad y densidad de potencia. A continuación, se lleva a cabo un estudio paramétrico para optimizar el diseño del reactor nuclear, con un enfoque particular en el blindaje contra radiaciones utilizando regolito lunar y su impacto en las distancias de seguridad. El análisis demuestra que un blindaje adecuado puede reducir la distancia de seguridad requerida de más de 2.5 km a aproximadamente 90 m, manteniendo la exposición a la radiación dentro de límites aceptables. Finalmente, aprovechando los conocimientos de los diseños de reactores existentes, se propone una configuración optimizada que combina múltiples reactores pequeños para abordar los desafíos únicos de la generación de energía lunar, garantizando la seguridad de la tripulación y la redundancia operativa.
Descripción
Este documento presenta un análisis sistemático de las tecnologías de generación de energía para un puesto lunar que apoya a seis astronautas. Basado en un análisis detallado del presupuesto de energía que requiere 65 kWe para soporte vital, equipos científicos y utilización de recursos in situ (ISRU), se realiza un análisis comparativo de soluciones de energía solar y nuclear. La fisión nuclear se identifica como la tecnología más prometedora según criterios clave, incluyendo eficiencia de masa, fiabilidad y densidad de potencia. A continuación, se lleva a cabo un estudio paramétrico para optimizar el diseño del reactor nuclear, con un enfoque particular en el blindaje contra radiaciones utilizando regolito lunar y su impacto en las distancias de seguridad. El análisis demuestra que un blindaje adecuado puede reducir la distancia de seguridad requerida de más de 2.5 km a aproximadamente 90 m, manteniendo la exposición a la radiación dentro de límites aceptables. Finalmente, aprovechando los conocimientos de los diseños de reactores existentes, se propone una configuración optimizada que combina múltiples reactores pequeños para abordar los desafíos únicos de la generación de energía lunar, garantizando la seguridad de la tripulación y la redundancia operativa.