Немецкая команда создает солнечные батареи из лунной пыли
Немецкая команда создает солнечные батареи из лунной пыли
Для создания пилотируемой лунной базы необходим источник энергии на месте. Исследователи из Берлина и компания из Брауншвейга разрабатывают процесс производства солнечных батарей из лунной пыли. Они не одиноки: с ними конкурирует компания, основанная Джеффом Безосом.
Лунная база – это уже не просто научная фантастика: НАСА и ЕКА, помимо прочего, планируют создать пилотируемые станции на спутнике Земли. С этих станций будут запускаться миссии на Марс и проводиться дальнейшие космические исследования. Помимо строительных материалов и конструкции, серьезную проблему представляет энергоснабжение такого объекта. Привозить все с Земли – не вариант: в настоящее время доставка одного килограмма материалов на Луну обходится примерно в миллион евро.
Устойчивость лунной миссии – еще одна причина, по которой космические исследования в настоящее время сосредоточены на использовании ресурсов на месте (ISRU). Это предполагает производство продуктов и эксплуатационных материалов, таких как вода, кислород, строительные материалы или электричество, из местных материалов и ресурсов.
Важный вклад в энергоснабжение Луны может внести Германия. Совместно с брауншвейгской компанией JPM Silicon GmbH Берлинский технический университет разрабатывает процесс, с помощью которого лунная пыль (реголит) может быть использована для производства солнечных батарей. Согласно статье Вашингтонского университета в Сент-Луисе, лунный реголит состоит примерно на одну пятую из диоксида кремния. Наибольшую долю, до 45 процентов, составляет кислород, а остальное – смесь оксидов различных металлов, включая алюминий, магний и железо.
Проект называется «SoMo – инновационный процесс производства солнечных элементов из лунного реголита». Он финансируется Германским космическим агентством при Германском аэрокосмическом центре (DLR), который получает деньги от Федерального министерства экономики и защиты климата (BMWK). Цель проекта – «обеспечить как можно более самодостаточное энергоснабжение для исследовательских проектов на Луне и в то же время достичь соответствующего уровня эффективности солнечной батареи», – говорит руководитель проекта Хуан Карлос Гинес Паломарес.
Искусственная лунная пыль для экспериментов
Строго говоря, это кремниевый элемент на буферном слое из оксида алюминия. Однако настоящий лунный реголит не может быть использован для исследований на Земле, поскольку его количество очень мало. По данным Фраунгоферовского института инженерии поверхности и тонких пленок IST, лунные миссии до сих пор привозили только около 360 килограммов. Поэтому команда под руководством Энрико Штолля, заведующего кафедрой космических технологий в TU Berlin, разработала различные симуляторы. Эти порошки имитируют свойства различных образцов грунта, которые были доставлены на Землю в рамках программы «Аполлон».
Сначала изготавливается стеклянная подложка путем плавления симуляторов при очень высоких температурах – более 1500 градусов Цельсия, при этом происходит отделение кремния и металлов. Кислород – желанный побочный продукт на Луне. Полученное стекло формуется и обрабатывается командой TU Berlin. Затем компания JPM Silicon GmbH изготавливает из стеклянной подложки кремниевый слой, который затем превращается в солнечный элемент.
Конкурент или партнер?
Участники проекта еще не определились со сроками, но они не могут позволить себе медлить. Потому что на них наседает не кто иной, как американский мультимиллиардер Джефф Безос. Основанная им аэрокосмическая компания Blue Origin в феврале прошлого года также представила процесс производства солнечных батарей из реголита.
По словам компании, ее процесс очищает кремний более чем на 99,999 процента, что необходимо для производства эффективных солнечных батарей. Blue Origin использует побочные продукты процесса для производства защитного стекла, которое должно обеспечить солнечным батареям на Луне срок службы в десять лет.
Возможно также, что эти два проекта сотрудничают, а не конкурируют. Blue Origin пишет, что для того, чтобы жить за счет местных ресурсов на Луне или Марсе, все сообщество ISRU должно работать вместе.
Сложная добыча
Кстати, добыча реголита на Луне уже является проблемой, которую исследуют, в частности, в университете RWTH Aachen. С кратким описанием проблем и возможных решений можно ознакомиться в разделе«Отчет о добыче».
Например, тяжелую технику невозможно доставить на Луну из-за высоких транспортных расходов. Кроме того, оборудование должно быть рассчитано не только на низкую гравитацию, экстремальные температуры или радиацию, но и быть чрезвычайно прочным из-за свойств лунного реголита.
Мелкая лунная пыль чрезвычайно абразивна. Это означает, что она является естественным абразивом, который может привести к быстрому износу оборудования. Кроме того, реголит обладает электростатическим зарядом и прилипает к поверхностям. Это, в частности, затрудняет использование камер.
Читайте также:
- Православного священника судят в Греции за мошенничество с гуманитарной организацией
- Сохранение льгот по налогу на транспортные средства для фермеров положительно
- Двухлетняя девочка гуляет одна по Эрфурту
Источник: www.ntv.de
Читайте также:
Обсуждение
Самые последние новости
