
电力基础设施对于任何长期的太空殖民地都是至关重要的,而电力基础设施中最关键的部分之一,至少在太阳系内部是如此,那就是太阳能电池。所以,当蓝色起源(Blue Origin)(表面上是一家火箭公司)最近宣布他们完全用月球风化层模拟物制造出了功能性太阳能电池时,现场研究专家们非常兴奋。
这一过程被恰当地命名为蓝色炼金术士,已经进行了一段时间。据一份新闻稿称,自2021年以来,蓝色起源一直在用风化层制造太阳能电池和必要的支撑组件,如电线和覆盖玻璃。
其核心是一个相对简单的过程——熔融风化层电解。基本上,这意味着蓝色起源利用电流将月球土壤中与氧结合的组成原子分离开来。普通的电解电池将水分离成氢和氧,但蓝色炼金师将这一过程更进一步,将铁、铝,以及最重要的硅等元素从月球表面的氧中分离出来。
YouTube视频讨论蓝色炼金术士项目
图片来源:愤怒的Astro
naut YouTube频道
这个过程的一个优点是“废物”是氧气——它本身是月球探索的无价材料,既是可呼吸空气的组成部分,也是潜在的火箭燃料。硅不仅是太阳能电池的基础,也是玻璃的基础,玻璃需要覆盖在月球上的太阳能电池,以使它们在月球恶劣的辐射环境中存活几天以上。铁和铝是有用的结构材料和导电电线,在铝的情况下。这一切都来自于完全覆盖在月球表面的“泥土”。
蓝色起源公司甚至制作了他们自己的月球风化层模拟物,以证明他们的工艺是有效的,而不是购买已经在市场上销售的。他们似乎认为,市面上的模拟物质与“与月球有关的氧化物”的混合物过于相似,并不能真正代表阿波罗任务和其他任务带回的样品中发现的物质。
无论他们的输入是什么,他们的过程看起来都令人印象深刻,产生了用于制造有效太阳能电池的99.999%的纯硅。更令人印象深刻的是,他们所做的这一切“零碳排放,没有水,没有有毒成分或其他化学物质”。正如该公司所指出的那样,如果他们发现了足够多的与月球上类似的氧化物供应,这种过程即使在地球上也会有用。
UT视频上的一项竞争技术——打印钙钛矿面板。
但就目前而言,这在ISRU领域是一个相当大的进步。如果使用得当,它将成为人类长期探索计划所需的大部分(如果不是全部)月球电力基础设施的基础。这本身就足够令人印象深刻了,尽管有很多好处,但在我们的蓝色弹珠上。
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