Blue Origin может производить солнечные панели прямо из лунного грунта
Чтобы обеспечить долгосрочное присутствие на Луне, нужно обеспечить на месте выработку большого количества энергии с минимальным риском. Компания Blue Origin в проекте Blue Alchemist создала работающий прототип солнечных элементов питания для будущих лунных миссий из материала, аналогичного по составу лунному реголиту. Инженеры компании утверждают, что технологию производства всех элементов будущих солнечных станций на Луне можно масштабировать до бесконечности.
Blue Origin работает над проектом выпуска солнечных элементов и кабелей электропитания с 2021 года. Материалы для выпуска лунных энергетических установок доступны на Луне практически везде. Компания уже продемонстрировала работоспособность технологии на всех этапах. Кроме того, технологию Blue Alchemist можно масштабировать до бесконечности.
Команда начала с создания имитации реголита, эквивалентного лунному «как химически, так и минералогически», с учётом состава и структуры сырья. Специальный реактор производил сначала железо, затем кремний и алюминий с помощью электролиза расплавленного реголита, позволяющего отделить эти элементы от связанного с ними кислорода. Важно, что кислород, необходимый для двигательных установок и жизнеобеспечения, является в процессе лишь побочным продуктом.
Геометрия реактора, подход к извлечению металлов и выбор материалов обеспечат устойчивые лунные операции. Запатентованная транспортная субсистема перемещает и дозирует материал, нагретый до температуры выше 1600 градусов по Цельсию в ходе контролируемого и энергоэффективного процесса. Установка выдерживает высокотемпературную среду с высокими коррозионными свойствами.
Процесс очищает кремний до более чем 99,999%. Такой уровень чистоты необходим для создания эффективных солнечных элементов. В то время как обычные методы очистки кремния на Земле используют большое количество токсичных и взрывоопасных химикатов, для процесса Blue Origin необходим только солнечный свет и кремний из плавильного реактора.
Для защиты от суровой лунной среды солнечные элементы нуждаются в защитном стекле — без него они продержатся всего несколько дней. Для его изготовления используются расплавленные побочные продукты электролиза реголита. Такое стекло прослужит на Луне более 10 лет. Поскольку технология предусматривает выпуск солнечных панелей с нулевым углеродным выбросом, вероятно, она будет востребована и на Земле.
Над Blue Alchemist работали геологи, геохимики, электрохимики, металлурги, специалисты по различным материалам и электричеству и другие учёные. Лаборатория оборудована для каждого этапа сквозного процесса преобразования реголита в солнечные элементы и алюминиевую проволоку, включая проверку качества и долговечности. Blue Origin нацелена на производство солнечной энергии с использованием только лунных ресурсов в соответствии с программой NASA по развитию инфраструктуры на Луне и Марсе. Технология успешно протестирована на Земле, когда состоятся испытания непосредственно на Луне пока не ясно. Вероятно, ближе к 2028 году, когда США планируют начать строительство лунной базы.