Dark Ages Interferometer (DALI) Deployment Rover: Energy System

The cosmic “Dark Ages” is the cosmic era between the epochs of recombination of cosmic microwave background and the formation of the first stars. The only signal from this epoch is from neutral hydrogen, which could represent one of the richest data sets in cosmology. In order to extract this data, NASA/JPL has proposed a rover mission to the farside of the moon to deploy several radio arrays. Here the arrays would gather data undisturbed by human interference. This thesis examines the possibility of using photovoltaic and electric batteries as an energy solution for a rover on the moon. The requirement for such a system to survive on the moon is discussed in a literature study. A proof of concept simulation using a Simulink model has also been done. The thesis concludes that a rover can deploy the radio array using solar energy. It would be able to hibernate through the night using radioisotope heating. It would need to wait for its batteries to charge before each night.I kosmologi kallas epoken mellan “rekombinationen till väte” och bildandet av de första stjärnorna för “den mörka tidsåldern”. Från denna tid finns endast spår i form av strålning från neutralt väte. Denna strålning kan enligt astronomer vara en viktigare källa till data om universums uppkomst än den kosmiska mikrovågsstrålningen. Därför arbetar NASA/JPL med att hitta metoder att observera denna rika källa till data. Den mest använda metoden är att använda lågfrekventa radioteleskop för att observera strålning med våglängder mellan 3-30 m och frekvenser mellan 10-100 Mhz. Ett stort problem med så kort strålning är den lätt störs ut av mänsklig påverkan och andra radiokällor, tillexempel solen. Ett sätt att undvika antropogen störning är att bygga ett radioteleskop på månens baksida. Eftersom månen är i en låst bana runt jorden vänder den alltid samma sida bort från planeten. Därför är platsen alltid i radioskugga från jorden ochstörs inte av mänsklighetens radiotrafik. JPL har lång erfarenhet av användandet av robotfarkoster för att utforska himlakroppar. År 2030 vill de sända en så kallad rover för att upprätta en grupp radioteleskop på månen med syftet att införskaffa data om “den mörka tidsåldern.” Högskolan i Halmstad erbjuder sedan 2013 studenter möjligheten att skriva sitt examensarbete i samarbete med NASA/JPL om konstruktionen av denna rover. Detta arbete har ämnat finna en lösning på rovens energiförsörjning genom att använda solceller och batterier. Slutsatsen har varit att det är möjligt att driva en rover på månen med solceller samt batterier. Ett krav är att rovern värms med radioisotoperunder natten för att minska energianvändningen