Blue Origin изготовила солнечный элемент из лунного реголита

Компания Blue Origin представила сегодня, 11 февраля, обновленную информацию о своем проекте Blue Alchemist, возможно, одном из самых амбициозных и интересных. В процессе плавления материалов, имитирующих реголит, а затем электролиза, Blue Alchemist расщепляет различные элементы, входящие в состав лунной пыли, создавая побочные продукты: в частности, кремний, а также железо, алюминий и кислород.

На Луне необходимо будет производить всю энергию, необходимую для выживания на поверхности, а сделать это можно будет только двумя способами: преобразованием солнечного света в электричество с помощью солнечных батарей и с помощью микрореакторов ядерного деления. Blue Origin, используя эту технологию, демонстрирует, как лунный реголит станет универсальным и важным материалом для исследования.

Система Blue Alchemist работает, сначала производя имитацию реголита, поскольку в настоящее время на Земле нет достаточного количества лунного грунта, чтобы «инвестировать» в эти испытания. Смоделированный реголит компании Blue Origin был получен благодаря тому, что было обращено внимание на химическую и минеральную изменчивость, которая меняется в зависимости от лунной зоны, в которой он собран. Это обеспечивает максимальную реалистичность исходного материала и, следовательно, максимальную надежность технологии для масштабирования в реальных условиях, т.е. на Луне.

Как работает Blue Alchemist

Реактор Blue Alchemist сначала расплавляет реголит, а затем подвергает его электролизу, то есть пропусканию тока через расплавленный материал, при температуре более 1600 C°. Благодаря этой операции и запатентованной компанией Blue Origin геометрии реактора сначала извлекается железо, затем кремний и, наконец, алюминий.

Кислород, с другой стороны, отделяется как побочный продукт, который, тем не менее, является одним из самых важных ресурсов реголита, используемых в будущем для производства ракетного топлива непосредственно на Луне и для выживания космонавтов. На следующем рисунке показано отделение пузырьков кислорода от металлов в одном из экспериментов компании Blue Origin. Таким образом, эта система успешно извлекает все полезные компоненты из реголита, потенциально становясь конечным инструментом для эксплуатации самого распространенного и полезного ресурса Луны.

С помощью этой системы полученный кремний имеет чистоту 99,999%, что является необходимым для использования его в производстве солнечных панелей. Кроме того, из побочных продуктов плавления реголита производится защитное стекло для ячеек, гарантирующее их сохранение на Луне в течение как минимум десятилетия.

Эта технология, хотя она уже технически реальна, потребует модернизации и нескольких уменьшений масштаба, прежде чем ее действительно можно будет использовать на Луне. Однако этот прототип демонстрирует, как Blue Origin делает большую ставку на область эксплуатации ресурсов на Луне.

Для того чтобы эта технология работала на Луне, она должна быть спроектирована и разработана без необходимости дополнений. На Земле, например, производство и очистка кремния — это процесс, требующий большого количества воды и сопровождающийся высокими выбросами углерода. Blue Alchemist не требует воды для работы и не производит выбросов углерода или токсичных элементов.

Потенциально, таким образом, наземные побочные результаты этой технологии не являются тривиальными. Очевидно, что затраты, приемлемые для лунных миссий, но не для наземного применения, снижают потенциальную отдачу от текущих цепочек поставок.

Что касается производства на Луне, следующие шаги Blue Origin — превратить Blue Alchemist в автономную систему, которая при загрузке реголита будет производить солнечные батареи в автоматическом режиме. Учитывая, в частности, разделение алюминия и кислорода, идея заключается в том, чтобы также производить кабели для передачи электроэнергии и хранить кислород для ракетного топлива. Настоящая автоматизированная производственная цепочка от сырья до готового продукта… на Луне.