ابتكار ألواح شمسية من غبار القمر: خطوة جديدة نحو استدامة القواعد القمرية

تتجه الأبحاث الحديثة نحو إنشاء قواعد قمرية تعتمد على الطاقة الشمسية المستخرجة من ألواح مصنوعة محلياً من غبار القمر المنصهر، وذلك كوسيلة فعالة من حيث التكلفة بدلاً من نقل الألواح من الأرض.

قام مختبر الإلكترونيات المقاومة للإشعاع بأشباه الموصلات بتصميم خلايا شمسية تحتوي على غبار القمر، تحت إشراف الفيزيائي فيليكس لانغ من جامعة بوتسدام. تعتمد هذه الخلايا على بلورات هاليد البيروفسكايت، التي تشمل عناصر كيميائية مثل الرصاص والبروم واليود، بالإضافة إلى مركبات الكربون والهيدروجين والنيتروجين.

أظهرت التجارب أن عملية إنتاج هذه الخلايا تبدأ بصهر الريغوليث القمري، مما ينتج عنه ما يسمى "الزجاج القمري". رغم عدم تنقية الريغوليث، حققت النماذج الأولية كفاءة تصل إلى 12٪، في حين أن كفاءة الخلايا الشمسية التقليدية من البيروفسكايت تصل إلى حوالي 26٪. ومع ذلك، يعتقد لانغ أن هناك إمكانية لتحسين هذا الرقم.

تعتبر المواد المستخدمة في هذه الخلايا الشمسية مثالية للمهمات القمرية، حيث يمكن أن تكون رقيقة جداً، مما يقلل من وزن الحمولة المنقولة إلى القمر. وفقاً للتقديرات، فإن خلية شمسية بمساحة 400 متر مربع تتطلب كيلوغراماً واحداً فقط من البيروفسكايت.

تسهل هذه العملية الإنتاج بسبب عدم الحاجة إلى تنقية الريغوليث، حيث يكفي استخدام مرآة مقعرة كبيرة مع ضوء الشمس لصهره. وقد تم إجراء تجارب ناجحة لهذا الغرض في ظروف ميدانية.

وفي هذا السياق، أشار البروفيسور إيان كروفورد من جامعة بيركبيك إلى أهمية هذه التكنولوجيا في إنتاج مكونات أخرى ضرورية للقواعد القمرية.

على الرغم من التحديات، يسعى فريق البحث حالياً لتطوير كفاءة خلاياهم الشمسية من خلال تحسين جودة الزجاج القمري، بما في ذلك إمكانية إزالة الحديد من الريغوليث باستخدام المغناطيس قبل عملية الصهر، مع خطط لتوسيع هذه العملية لتشمل أجرام سماوية أخرى غنية بالغبار.