Blue Origin учится производить солнечные батареи из грязи для колонизации Луны

Идея использования грязи на Луне для изготовления солнечных батарей, которые могут питать постоянное поселение человека, может показаться странной, но космическая компания миллиардера Джеффа Безоса Blue Origin заявляет, что добилась большого прогресса на этом фронте и она не одна такая. Уже даже существуют прототипы солнечных батарей, созданные из искусственной лунной грязи.

• Скафандр не спасет: ученые рассказали, как жизнь на Марсе повлияет на здоровье человека

Детали

Компания Blue Origin заявляет, что производит солнечные батареи таким образом с 2021 года, но рассказала об этом только сейчас. В компании надеются, что однажды ее технологии помогут получать энергию для питания человеческой жизни на Луне.

Но Blue Origin и ее конкурентам все еще нужно совершить огромный скачок от создания солнечных элементов из поддельной грязи в земных лабораториях до выполнения той же самой задачи на суровой поверхности Луны. Это цель со сроком исполнения в десятилетия, но если ее добиться, то люди смогут жить в колониях на спутнике Земли.

Идея использования ресурсов Луны для поддержки человеческих поселений, которая технически называется использованием рес954курсов на месте (in-situ resource utilization – ISRU), только недавно вышла из сферы научной фантастики. Теперь, с помощью своей программы Artemis NASA стремится установить "первое длительное присутствие на Луне". Главный технический директор Lunar Resources (еще одного игрока в сфере использования лунных ресурсов) и почетный профессор физики Хьюстонского университета Алекс Игнатьев отмечает:

Они смеялись над ISRU 10 лет назад, они перестали смеяться пять лет назад, а теперь говорят: "Эй, это важно". Мы должны это сделать.

Фото: Dan Kitwood/Getty Images

Игнатьев заявляет, что предложил NASA 15 лет назад идею создания солнечных элементов с использованием материалов на Луне. По его словам, проект окончательно потерял финансирование. С тех пор Игнатьеву удалось продвигать эту идею в частном секторе. Lunar Resources стартовал четыре года назад благодаря финансированию NASA, Министерства обороны США и Национального научного фонда.

Ученый отмечает, что концепция возникла в результате исследований NASA по извлечению кислорода из лунной грязи или лунного реголита. Побочными продуктами этого процесса являются металлы и другие ценные материалы, которые можно использовать для изготовления солнечных элементов. Игнатьев объясняет:

Отходы были металлами, из которых вы добыли кислород. И для меня это не был бесполезный материал. Это то, что я могу использовать.

Слой грязи, покрывающий Луну, совсем не похож на земную почву. Луна не имеет атмосферы, поэтому в ее поверхность постоянно врезаются микрометеориты. Результатом этого удара является лунный реголит – похожий на грязь обломок, богатый металлами и кремнием, который очень важен для создания солнечных батарей.

Фото: NASA

Способ превратить этот мусор в клад заключается в процессе, который называется электролизом расплавленного реголита. Лунный реголит расплавляют при чрезвычайно высоких температурах, затем пронизывают электрическим током для извлечения железа, кремния и алюминия, также выделяющего кислород. Это главные ингредиенты для производства солнечных элементов. В Blue Origin отмечают:

Наш подход, Blue Alchemist, может масштабироваться бесконечно, устраняя мощность как ограничение где угодно на Луне.

Но эти громкие заявления не отменяют того, что фирме Джеффа Безоса все еще предстоит проверить свою технологию на настоящей лунной грязи. На Земле просто недостаточно материала, чтобы раздать его каждой коммерческой космической компании, пытающейся проводить эксперименты с реголитом.

Для этих экспериментов возникла целая "подвальная" промышленность из симуляторов реголита. Поддельную лунную грязь можно даже купить в Интернете. Компания Blue Origin утверждает, что создала собственные симуляторы реголита, чтобы быть "химически и минералогически эквивалентными" настоящему, но, опять же, состав лунного реголита отличается в разных районах природного спутника Земли.

Другой сложной задачей создания солнечных панелей на Луне будет воспроизведение высоких температур, необходимых для расплавления реголита. Как Blue Origin, так и Lunar Resources полагаются на реакторы для достижения температуры выше 1500 градусов Цельсия, которые нужно будет отправлять на Луну, а весят такие установки совсем немало.

Ранее ученые предложили "сдувать пыль" с Луны для борьбы с глобальным потеплением. На первый взгляд, такое предложение кажется слишком экстремальным, но это может стать одним из самых эффективных способов избавления от радикальных последствий изменения климата.