Ученые института физики и астрономии Потсдамского университета предложили техническое решение для проблемы обеспечения энергией будущих земных колоний на Луне, сообщает Cell.
Их идея заключается в использовании реголита — тонкого слоя пыли и мелких частиц, который покрывает лунную поверхность — для защиты солнечных батарей. Предполагается, что панели будут изготавливаться на основе перовскитов.
Перовскиты — это общее название для материалов, которые по своей кубической кристаллической структуре похожи на минерал перовскит (титанат кальция). Его считают перспективной заменой для кремниевых элементов в солнечной энергетике. Перовскиты позволяют изготавливать более тонкие и легкие панели, которые также будут более устойчивыми к радиации. Из реголита ученые предлагают прямо на Луне изготавливать защитное стекло для фотоэлементов.
Для создания солнечных панелей требуются перовскиты толщиной меньше 1 микрометра. Из 1 кг можно изготовить около 400 кв. м фотоэлементов. Если не нужно будет вместе с минералами доставлять на спутник Земли стекло, это позволит на 99% уменьшить вес груза и, соответственно, отправлять больше перовскитов.
Но есть проблема: состав лунной пыли меняется в зависимости от широты. Реголит на высокогорьях немного отличается от того, что на экваторе. Какой из них подойдет для выбранной цели? В ходе тестов ученые поняли, что образец, имитирующий реголит высокогорных регионов Луны (TUBS-T), может иметь важное дополнительное преимущество: защитить солнечные панели от радиации.
Радиационный фон на поверхности Луны в 200 раз сильнее земного, так как нас защищает слой атмосферы. Под действием излучения обычное стекло со временем темнеет и теряет прозрачность. Эта проблема решается добавлением в стекло оксида железа. TUBS-T уже содержит небольшое количество «ржавчины». Стекло с добавлением лунной пыли будет иметь светло-коричневый оттенок и будет устойчиво к помутнению, считают исследователи.
Подробнее о перовскитах и о том, как их готовятся применять на Земле и в космосе, — в нашей статье.
