EXOTech Lab charakterisiert Mondregolith für thermische Energiespeicher

Das EXOTech Lab arbeitet an einem thermischen Energiespeichersystem (TES) für die Mondoberfläche unter extremen Umweltbedingungen. Der Speicher soll tagsüber Sonnenwärme aufnehmen und nachts für Wärmemanagement und Stromerzeugung verfügbar machen. Dafür wird das Labor mit neuer Messtechnik zur Charakterisierung von Mondregolith ausgestattet.

Eine Thermo-Vakuum-Kammer simuliert solare Bestrahlung und prüft das Verhalten von Mondregolith für TES-Anwendungen.

Software modelliert und prognostiziert das thermische, mechanische und strukturelle Verhalten des Mondregoliths unter Mondbedingungen.

Neue Instrumente charakterisieren Mondregolith: Ein Raman-Mikroskop erkennt Mineralphasen, Molekülstrukturen und Änderungen der Zusammensetzung; ein optisches Mikroskop liefert hochauflösende Bilder von Partikelform, Oberflächentextur und Mineralverteilung.

Ein Dynamic Image Analyzer bestimmt Korngrößenverteilung und Morphologie der Körner des Mondregoliths; Dichteanalysatoren messen Skelett- und Schüttdichte.

Ein thermogravimetrisches System beobachtet Massenänderungen in Abhängigkeit von der Temperatur und untersucht so thermische Stabilität sowie die Freisetzung flüchtiger Stoffe.

Ein Transient-Plane-Source-Analysator misst Wärmeleitfähigkeit, thermische Diffusivität und spezifische Wärme verschiedener Materialien.

Für das Projekt Earth-Moon-Mars (EMM) werden PNRR-Mittel der Mission 4, Komponente 2, Investitionslinie 3.1 sowie Finanzierung durch die Europäische Union über NextGenerationEU angegeben; zudem sind der Code IR0000038 und der CUP C53C22000870006 verzeichnet.

EXOTech Lab unterstützt einen TES-Demonstrator auf Basis von Mondregolith und die Erhöhung der Technologiereife der zentralen Nutzlasten von LAORIE; LAORIE wurde im WP-1330 des EMM-Projekts als lunare Infrastruktur konzipiert.

Für Beobachter der Mondindustrie ist die Energieversorgung auf der Mondoberfläche unter extremen Bedingungen relevant. Das Labor adressiert die Herausforderung, dort verlässliche und nachhaltige Energie bereitzustellen.

Die Arbeit stützt einen Demonstrator auf Mondregolith-Basis und erhöht die Technologiereife der zentralen Nutzlasten von LAORIE. Das Labor dient als Referenzinfrastruktur für Wärmeaustausch und Energiespeicherung auf dem Mond und unterstützt künftige Erkundungsprogramme auf Mond und Mars.

Als erster Schritt ist die physikalisch-thermische Charakterisierung des Materials und seiner terrestrischen Analoga vorgesehen.

Zudem sind Tests in der Thermo-Vakuum-Kammer vorgesehen, um die Tag-Nacht-Zyklen des Mondes nachzubilden; die Daten sollen numerische Modelle validieren und die Auslegung eines TES-Demonstrators ermöglichen.