La NASA propone di convertire la polvere lunare in energia: l'obiettivo è ridurre i costi delle missioni spaziali
Gli scienziati hanno trovato un progresso nella sostenibilità lunare. Utilizzando celle solari fabbricate con polvere lunare simulata, si crea una fonte di energia leggera e resistente alle radiazioni per le future missioni lunari.
Questo progresso nella sostenibilità lunare potrebbe ridurre la necessità di spedire materiali ingombranti dalla Terra. La ricerca è stata pubblicata su Device, una rivista di Cell Press, e delinea un nuovo approccio che offrirebbe una fonte di energia leggera.
Il nuovo approccio
Felix Lang dell'Università di Potsdam afferma: "Le attuali celle solari spaziali possono raggiungere un'efficienza del 30%-40%, ma hanno un costo elevato sia in termini di dollari che di massa. Queste celle si basano su vetro pesante o su lamine spesse, e la spesa per lanciarle in orbita è notevole".
Questo passaggio potrebbe ridurre la massa del carico utile di una missione fino al 99,4%. Potrebbe anche ridurre le spese di trasporto del 99% e aprire la strada a infrastrutture energetiche scalabili sulla superficie lunare.
Per verificare l'ipotesi, i ricercatori hanno fuso una versione sintetica della polvere lunare per creare il vetro lunare. Questo è stato utilizzato come base per i pannelli solari con cristalli di perovskite, che sono a basso costo e hanno una forte capacità di conversione solare-elettrica.
Questi pannelli hanno superato quelli convenzionali in termini di produzione di energia per grammo, ovvero 100 volte più energia per ogni unità di massa impiegata.
Risultati promettenti
Secondo Lang, "se si riesce a ridurre il peso del 99%, le celle ultra-efficienti al 30% non sono più un requisito necessario, basta produrne altre sulla Luna. Inoltre, i nostri prototipi sono più resistenti alle radiazioni, a differenza delle celle convenzionali che si degradano nel tempo". Le nuove celle solari sono state sottoposte a livelli di radiazioni pari a quelli tipici degli ambienti spaziali.
I risultati sono stati promettenti. Il vetro standard si scurisce con l'esposizione, ostacolando la trasmissione della luce e l'efficienza. Il Moonglass mantiene le sue prestazioni; le impurità naturali gli conferiscono una tonalità marrone che resiste a un ulteriore scolorimento e stabilizza il materiale contro i danni delle radiazioni.
Il team ha raggiunto un'efficienza del 10% con un'attenta regolazione dello spessore del vetro e della struttura interna della cella solare. Un vetro lunare più trasparente potrebbe aumentare l'efficienza al 23%.
D'altra parte, ci sono alcuni ostacoli alla produzione lunare. La bassa gravità della Luna potrebbe alterare il modo in cui la regolite fusa si solidifica. Le tecniche di perovskite esistenti si basano su solventi che evaporano male nel vuoto. Gli sbalzi di temperatura estremi minacciano la stabilità del materiale. I ricercatori hanno in programma di lanciare una piccola dimostrazione sulla Luna, dove le celle solari potranno essere testate nelle reali condizioni lunari.