Die japanische Weltraumagentur JAXA und Honda kooperieren für eine Machbarkeitsstudie über ein kreislauffähiges erneuerbares Energiesystem. Ein solches System kann die Raumfahrt und speziell die genauere Erforschung des Mondes vom Nachschub von der Erde unabhängig machen. Zum Einsatz kommt eine Kombination aus einem Wasser-Elektrolyse-System mit hohem Differenzdruck, das Sauerstoff und Wasserstoff mit Hilfe von Sonnenenergie produziert und ein Brennstoffzellensystem, das aus Sauerstoff und Wasserstoff Elektrizität und Wasser erzeugt.
„Basierend auf der Entscheidung der japanischen Regierung, am Artemis-Programm teilzunehmen, arbeitet JAXA an der Entwicklung von Missionen und Systemstudien zur Umsetzung einer vollwertigen Erforschung des Mondes“, sagt Sasaki Hiroshi, JAXA Vice President und Director General for Human Spaceflight Technology Directorate. „Die Realisierung eines kreislaufgesteuerten erneuerbaren Energiesystems wird es uns ermöglichen, optimale Bedingungen im All zu erhalten, ohne dabei von der Versorgung von der Erde aus abhängig zu sein. Das bedeutet, dass wir unsere Aktivitäten wesentlich ausbauen können.“
Nach bereits erfolgten Vorstudien werden die beiden Partner unter Verwendung von Prototypen nun mit der Machbarkeitsstudie beginnen. JAXA und Honda planen, die Ergebnisse der diesjährigen Studie im nächsten japanischen Geschäftsjahr 2022 in die Bewertung der Realisierbarkeit des gesamten Systems einfließen zu lassen.
Kreislauftechnologien für Mond und Erde
„Mit diesem gemeinsamen Forschungsprojekt nehmen wir eine Herausforderung an, unsere Technologien, mit welchen wir bisher im menschlichen Lebensraum Erfahrung gesammelt haben, weiterzuentwickeln und auf die Nutzung im Weltraum auszudehnen – das wird das menschliche Potenzial erweitern“, meint Takeishi Ikuo, Chief Operating Officer, Innovative Research Excellence, Power Unit & Energy, Honda R&D Co., Ltd. „Da das kreislaufgesteuerte erneuerbare Energiesystem zudem einen wichtigen Beitrag zur CO2-Neutralität auf der Erde leisten wird, werden wir unsere Technologien in der ultimativen Umgebung des Weltraums verfeinern und unsere Errungenschaften dann auf die Erde zurückführen.“
Weltraumerforschung autonom
Geschlossene unabhängige Kreisläufe sind für die intensivere Erforschung des Weltraums unabdingbar. Für das Leben dort draußen benötigen Menschen neben Wasser und Nahrung auch Sauerstoff sowie Wasserstoff als Treibstoff und Elektrizität für verschiedene Aktivitäten. Das von Honda entwickelte Wasser-Elektrolyse-System mit hohem Differenzdruck nutzt Solarenergie und elektrolysiert Wasser, um Sauerstoff und Wasserstoff zu erzeugen. Es benötigt dafür keinen Kompressor. Den Sauerstoff brauchen die Menschen zum Atmen, der Wasserstoff soll als Treibstoff für Transfer-Raumfahrzeuge, die auf dem Mond landen und von dort wieder abfliegen, dienen. Sauerstoff und Wasserstoff werden auch vom Brennstoffzellensystem verwendet, um Elektrizität zu erzeugen. Das Energiesystem ist kompakt, leicht und trägt so zur Verringerung der Nutzlast beim Raumtransport bei.