总部位于华盛顿肯特的航空航天公司BlueOrigin展示了一种用月球岩石制造太阳能电池板的工艺。BlueOrigin由零售业亿万富翁杰夫贝索斯于2000年创立,目前正在开发新格伦火箭。然而,作为其在月球表面开展业务的愿望的一部分,该公司本周早些时候透露,其“蓝色炼金术士”工艺已成功制造出月球太阳能电池板生产所需的材料,而无需从地球运输任何材料。该过程涉及通过高温电解将氧气从铁、硅和铝中分离出来,BlueOrigin声称该过程可以扩大规模以支持任何级别的月球操作。

JeffBezos的太空公司在1600°C下用月球岩石制造太阳能电池板

为了测试他们的过程,研究人员首先开发了他们自己的月球岩石变体。根据BlueOrigin的说法,这些材料被称为“风化层模拟物”,在化学上与月球岩石相似。然后,这些模拟物通过称为“熔融风化层电解”的过程,使它们经受高温和电流,以将它们的组成元素彼此分离。

与半导体一样,太阳能电池板也是由硅制成的。而且,与半导体一样,这种硅必须非常纯净,最终产品才能有效地捕获阳光来发电。硅经过化学处理,一旦来自阳光的光子撞击表面,它就可以转移电子。电子是原子的组成部分之一,它们在电线中的传输也会产生电能。

BlueOrigin的BlueAlchemist工艺使用电流将氧气与铝、铁和硅分离,这有双重好处,不仅可以生产硅,还可以生产火箭燃料和生命维持系统的原料。整个过程在1,600摄氏度的温度下进行。

能够在月球上产生氧气将带来各种好处。这种气体不仅对持续的人类活动至关重要,因为它是生命维持系统所必需的,而且对发射火箭也至关重要。火箭发动机使用燃料,通常是煤油,如SpaceX的Falcon9,或氢,如NASA的太空发射系统(SLS)火箭。这种燃料通过与氧气混合来点燃。这也导致NASA开发了一个试点项目,在月球表面建立一条5公里长的管道,将氧气从源头输送到储存工厂。

BlueOrigin还表示,该工艺完全环保,因为它可以提纯高达99.99%的硅,而无需像地球上那样使用任何有害化学物质。它还能够生产覆盖在月球上运行的太阳能电池板所必需的玻璃,以保护它们免受导致寿命缩短的恶劣环境的影响。

开发月球基地是NASAArtemis计划的核心部分,该机构已经选择了SpaceX的Starship月球着陆器将船员运送到天体。BlueOrigin是美国宇航局第二项新飞行器提案的一部分,并于去年年底提交了蓝月着陆器提案。它声称,月球太阳能电池板的制造过程对地球也有巨大的应用潜力,因为它对环境友好。