Солнечные батареи из грязи — две компании разрабатывают необычные технологии для первой базы на Луне

Идея использования Луной пыли для производства солнечных элементов, которые могли бы питать постоянную базу, может показаться странной, но две компании говорят, что они добились большого прогресса в этом направлении: каждая из них говорит, что они уже создали солнечные элементы, используя "фальшивую" лунная грязь.

Первой отметилась компания Blue Origin, которая заявила, что производит солнечные элементы таким образом с 2021 года, но только сейчас решилась обнародовать эту информацию в своем блоге. Технология Blue Alchemist, может масштабироваться бесконечно, исключая энергопотребление как ограничение в любом месте на Луне, утверждает Blue Origin. Однако, не считая нескольких фотографий никаких подробностей разработке нет.

Это довольно громкое заявление от компании, которая, похоже, еще не испытала свою технологию на настоящей лунной пыли. На Земле просто недостаточно материала, чтобы раздать его каждой коммерческой космической компании, пытающейся проводить эксперименты с реголитом. Вместо этого для этих экспериментов используются имитаторы реголита. При желании вы и сами сможете купить поддельную лунную породу онлайн. Blue Origin утверждает, что создала собственные имитаторы реголита, чтобы они были "химически и минералогически эквивалентны" настоящему материалу, но опять же, состав лунного реголита варьируется от региона к региону на Луне.

Источник: Blue Origin.

Рабочий прототип солнечной батареи из имитаторов лунного реголита.

Другой компаний, рассказавшей о работе над аналогичной технологией, стала Lunar Resources, целью которой является разработка технологий для "крупномасштабной индустриализации космоса". В отличии от конкурента, они рассказали куда больше о своей технологии, и на чем она основана. 

По словам представителей Lunar Resources концепция пришла из исследований NASA по извлечению кислорода из лунной грязи или лунного реголита. Побочными продуктами этого процесса являются металлы и другие ценные материалы, которые, по расчетам инжинеров, можно использовать для изготовления солнечных элементов.

Слой "грязи" и "пыли", покрывающий Луну, совсем не похож на земную почву. На Луне нет атмосферы, поэтому на ее поверхность постоянно падают микрометеориты. Результатом такой ударной активности стал лунный реголит, который, может, и напоминает пыль или грязь, но он богат металлами и, что особенно важно для солнечных элементов, кремнием.

Источник: Lunar Resources.

Концепция проекта MW, по строительству крупномасштабных электрических сетей на поверхности Луны из элементов электрической сети, произведенных на месте.

Lunar Resources говорят, что ключевой процесс превращения пыли в ценный ресурс — это электролиз расплавленного реголита. Лунный реголит плавится при чрезвычайно высоких температурах, а затем пропускается электрическим током для извлечения железа, кремния и алюминия. Дополнительно это позволяет отделить кислород. В результате получаются основные ингредиенты для изготовления солнечных элементов. Соедините эти ячейки вместе, и у вас получится солнечная панель, и вы можете гипотетически продолжать масштабирование сколь угодно долго.

Но есть, как минимум, одна проблема — как генерировать высокие температуры, необходимые для плавления реголита. И Blue Origin, и Lunar Resources используют реакторы для достижения температуры выше 1500 градусов по Цельсию. Такие реакторы весят около тонны, и потребляют немало топлива для своей работы.

Но время еще есть. До возвращения людей на Луну еще далеко. Миссия NASA Artemis III по высадке на Луну уже была отложена на несколько лет, скорее всего, до 2026 года.