Una impresión de arranque en la superficie polvorienta de la luna
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Futuro bases lunares podría ser alimentado por células solares hechas en el sitio desde el polvo de la luna derretida.
Construir artículos en la luna, usando materiales que ya están ahísería más práctico que enviarlos desde la Tierra. Cuando Felix Lang En la Universidad de Potsdam en Alemania se enteró de esta idea, instantáneamente supo qué hacer. “Era como, ‘Tenemos que hacer una célula solar como esta, inmediatamente'”, dice.
Dos años después, el equipo de Lang ha construido y probado varias células solares con polvo de luna como ingrediente. El otro componente clave es un cristal llamado perovskita de haluro, que contiene elementos como plomo, bromo y yodo, junto con largas moléculas de carbono, hidrógeno y nitrógeno.
El equipo derritió una versión sintética de regolito lunar – la capa de rocas sueltas y polvo que cubre la luna, en “Moonglass”, que luego colocaron en capas con el cristal para completar una célula solar. No purificaron el regolito, por lo que el MoongLass era menos transparente que los materiales en las células solares convencionales. Pero Lang dice que los mejores prototipos del equipo aún alcanzaron aproximadamente un 12 por ciento de eficiencia. Las células solares de perovskita más convencionales generalmente alcanzan eficiencias cercanas al 26 por ciento; Lang dice que las simulaciones por computadora sugieren que su equipo podría alcanzar ese número en el futuro.
En general, Los investigadores están de acuerdo que las células solares de perovskita superarán los dispositivos basados en silicio más tradicionales, tanto en el espacio como en la tierra. Desde el punto de vista lunar, usar materiales de perovskita también es atractivo porque se pueden mantener muy delgados, lo que reduciría el peso del material que se transportará a la luna. Según las estimaciones del equipo, una célula solar con un área de 400 metros cuadrados requeriría solo aproximadamente un kilogramo de perovskita. Este es un reclamo impresionante, dice Ian Crawford en Birkbeck, Universidad de Londres.
No tener que purificar el regolito es igualmente importante, ya que significa que no serían necesarios reactores especiales. De hecho, Lang dice que un gran espejo curvos y la luz del sol podrían crear un rayo de luz lo suficientemente cálido como para hacer Moonglass. Uno de sus colegas ya probó esta técnica en el techo de su universidad y vio algunos signos de regolito, dice.
Nicholas Bennett En la Universidad de Tecnología de Sydney dice que, si bien los estudios anteriores trataron de procesar el regolito lunar en vidrio transparente, esta es la primera vez que se ha demostrado que una célula solar funciona con el moonglass menos quisquilloso. El desafío ahora, dice, es hacer muchos Moonglass fuera del laboratorio. Si tiene éxito, dicha tecnología de fusión podría ayudar a crear otros elementos que una base lunar pueda necesitar, como los mosaicos, dice Crawford.
Michael duque en el Instituto Lunar y Planetario dice que la fabricación de células solares basadas en Moonglass requerirá muchos avances tecnológicos, desde excavar regolito hasta conectar células individuales a matrices. Aún así, si alguna vez se estableciera una fábrica de células solares en la luna, podría tener efectos positivos. En este futuroLos sistemas basados en el espacio como los satélites podrían usar células solares hechas en la luna en lugar de las creadas en la Tierra, porque el lanzamiento de cargas útiles desde la luna requiere menos energía, dice.
Lang y sus colegas ahora están trabajando para aumentar la eficiencia de sus células solares. Por ejemplo, están trabajando si pueden mejorar la calidad de sus Moonglass usando imanes para elegir el hierro del regolito antes de derretirlo.
En última instancia, quieren expandir el proceso a otros habitantes polvorientos del espacio. “Ya estamos pensando: ‘¿Podemos hacer que esto funcione con Mars Regolith?'”, Dice Lang.
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