قد تصبح الألواح الشمسية المصنوعة محلياً من غبار القمر المنصهر خياراً أساسياً لتزويد القواعد القمرية المستقبلية بالطاقة، في خطوة من شأنها تقليل التكاليف الباهظة لنقل المعدات من الأرض إلى الفضاء.
تحت إشراف الفيزيائي فيليكس لانغ من جامعة بوتسدام، صمم مختبر الإلكترونيات المقاومة للإشعاع خلايا شمسية مبتكرة باستخدام نظير اصطناعي للريغوليث القمري، وهي الطبقة السطحية من الصخور والغبار التي تغلف القمر.
وبدمج هذا "الزجاج القمري" مع مادة هاليد البيروفسكايت، أنتج العلماء خلايا شمسية واعدة، رغم أن الزجاج كان معتماً نسبياً بسبب عدم تنقية المواد الأولية.
ورغم التحديات، حققت النماذج الأولية كفاءة بلغت 12%، مقارنة بـ 26% للخلايا التقليدية من البيروفسكايت، إلا أن لانغ يؤكد أن النمذجة الحاسوبية تشير إلى إمكانية تجاوز هذا الرقم قريباً.
وما يميز خلايا البيروفسكايت، وفق الباحثين، أنها أخف وزناً وأكثر كفاءة من نظيراتها المصنوعة من السيليكون، إذ يمكن إنتاج لوح شمسي بمساحة 400 متر مربع باستخدام كيلوغرام واحد فقط من المادة الفعالة، ما يجعلها ملائمة تماماً للبيئات الفضائية.
ويقول لانغ إن صهر غبار القمر لا يحتاج إلا إلى مرآة مقعرة كبيرة وتركيز ضوء الشمس، وقد أثبتت التجارب الميدانية هذه الإمكانية باستخدام أشعة الشمس المركزة على سطح جامعة بوتسدام.
من جانبه، يرى البروفيسور إيان كروفورد من جامعة "بيركبيك" أن هذه التقنية قد تفتح الباب أمام تصنيع مواد بناء أخرى على القمر، بينما يشير العالم الجيوكيميائي مايكل ديوك إلى أن إنشاء مصانع صغيرة على سطح القمر لتصنيع مكونات فضائية بات أمراً قابلاً للتحقيق.
ويواصل الفريق البحثي حالياً تحسين أداء الخلايا الشمسية، بما في ذلك تجربة إزالة عنصر الحديد من الريغوليث باستخدام المغناطيس لتحسين شفافية الزجاج القمري، إضافة إلى دراسة إمكانية توسيع هذه التقنية لتشمل أجراماً سماوية أخرى.
م.ال
اضف تعليق