Blue Origin разработала технологию производства солнечных элементов на Луне — прямо из реголита

Компания Blue Origin в рамках проекта Blue Alchemist создала работающий прототип солнечных элементов питания для будущих лунных миссий. Ожидается, что необходимые материалы будут добываться непосредственно на Луне — это открывает большие возможности для энергоснабжения лунных миссий.

Источник изображения: Blue Origin

Над проектом выпуска солнечных элементов и кабелей электропитания из материалов, имитирующих лунный реголит, компания работает ещё с 2021 года. Ожидается, что материалы для выпуска лунных энергетических установок доступны на Луне буквально везде. Компания уже продемонстрировала работоспособность технологии на всех этапах. При этом заявляется, что технологию Blue Alchemist можно масштабировать буквально до бесконечности.

В Blue Origin подошли к разработке очень серьёзно и использовали имитацию реголита, эквивалентную лунному «как химически, так и минералогически», с учётом состава и структуры сырья. Специальный реактор показал способность выплавлять из него сначала железо, затем кремний, а потом и алюминий с помощью электролиза расплавленного реголита, позволяющего отделить указанные элементы от связанного с ними кислорода — такие вещества распространены на лунной поверхности. Важно, что кислород, чрезвычайно необходимый для двигательных установок и жизнеобеспечения, является в процессе лишь «побочным продуктом».

Пузырьки кислорода в одном из реакторов демонстрируют процесс отделения металлов и полуметаллов от кислорода. Геометрия реактора, подход к извлечению металлов и выбор материалов обеспечит устойчивое производство на Луне.

Транспортная субсистема собственной разработки перемещает и дозирует материал, нагретый до температуры выше 1600 градусов по Цельсию в ходе контролируемого и энергоэффективного процесса. При этом она выдерживает высокотемпературную среду с высокими коррозионными свойствами.

Чистота получаемого кремния составляет более 99,999 %, такой уровень позволяет создавать очень эффективные солнечные элементы питания. При этом компания подчёркивает, что на Земле для получения материала подобной чистоты приходится использовать высокотоксичные и даже взрывчатые вещества, а технологический процесс, разработанный для Луны, практически полностью экобезопасен.

Для защиты от неблагоприятной лунной среды панелям потребуется специальное стекло, которое будет вырабатываться здесь же из сопутствующих производству продуктов — иначе солнечные элементы проработают всего несколько дней. При использовании стекла из побочных лунных материалов срок работы солнечных элементов составит более 10 лет. Поскольку технология предусматривает выпуск солнечных панелей с нулевым углеродным выбросом, вполне вероятно, что она будет востребована и на Земле.

В команду, работающую над Blue Alchemist, входят геологи, геохимики, электрохимики, металлурги, специалисты по различным материалам и электричеству, а также многие другие учёные — от специалистов по космическим технологиям до робототехников. Лаборатория оснащена самым передовым оборудованием для преобразования реголита в солнечные элементы питания и алюминиевую проволоку, включая инструменты для тестирования материалов на устойчивость к агрессивным средам.

Как сообщает Blue Origin, компания готовит технологии с учётом интересов NASA, назвавшего создание инфраструктуры на Луне и Марсе важнейшим приоритетом космической программы.

На днях сообщалось о ещё одном проекте, в котором NASA будет пользоваться технологиями Blue Origin. В обозримом будущем ракета New Glenn должна доставить к Марсу космические аппараты NASA — Photon, предназначенные для изучения магнитосферы Красной планеты.