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永恒之光峰上的塔架:可用太阳能量的量化

地球与行星天体物理 2025-12-03 v1 天体物理仪器与方法 物理与社会

摘要

永恒之光峰(PELs)主要是月球南极附近基本无阴影的区域,已被提议作为太阳能来源,用于开采附近永久黑暗区域中的水和其他挥发物。由于采矿是耗电密集型活动,估算PELs上可生成的最大太阳能颇具意义。在此,我们使用距局部地形2 m至2 km一系列高度上的平均光照百分比地图,来确定可用总功率随月球日时间的变化关系。在向阳位置(于一天中给定时刻)放置的塔架对高光照区域的遮挡,将总功率限制为远小于高光照面积所暗示的值。我们发现,对于近期可实现的塔架(高达20 m),在>70%光照下时间平均可用功率的上限约为55 MW,在>90%光照下约为6 MW。对于更遥远的未来,高达2 km的塔架在>70%光照下可实现约21000 MW的时间平均最大功率,而在90%光照下分别为约5270 MW。1 km高的塔架提供的功率约为前者的2.7分之一。随月球日时间的变化范围从1.1倍到约3倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.11766,
  title  = {Towers on the Peaks of Eternal Light: Quantifying the Available Solar Power},
  author = {Amia Ross and Sephora Ruppert and Philipp Gläser and Martin Elvis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.11766},
  year   = {2025}
}

备注

27 pages, 15 figures. Submitted to Acta Astronautica