Les chercheurs ont utilisé une version synthétique de la poussière de la lune pour construire des panneaux solaires de travail, qui pourraient éventuellement être créés à l'intérieur – et utilisés pour alimenter – une base de lune du futur
Une imprimé de coffre sur la surface poussiéreuse de la lune
Les futures bases lunaires pourraient être alimentées par des cellules solaires fabriquées sur place à partir de poussière de lune fondée.
Construire des objets sur la lune, en utilisant des matériaux déjà là, serait plus pratique que les expédier de la Terre. Lorsque Felix Lang à l'Université de Potsdam en Allemagne a entendu parler de cette idée, il a immédiatement su quoi faire. «C'était comme:« Nous devons faire une cellule solaire comme celle-ci, immédiatement », dit-il.
Deux ans plus tard, l'équipe de Lang a construit et testé plusieurs cellules solaires avec la poussière de lune comme ingrédient. L'autre composant clé est un cristal appelé halogntage pérovskite, qui contient des éléments tels que le plomb, le brome et l'iode, aux côtés de longues molécules de carbone, d'hydrogène et d'azote.
L'équipe a fait fondre une version synthétique du régolithe lunaire – la couche de roches et de poussières lâches qui cède la lune – en «Moonglass», qu'ils ont ensuite superposée avec le cristal pour compléter une cellule solaire. Ils n'ont pas purifié le régolithe, donc le Moonglass était moins transparent que les matériaux dans les cellules solaires conventionnelles. Mais Lang dit que les meilleurs prototypes de l'équipe ont encore atteint environ 12% d'efficacité. Des cellules solaires de pérovskite plus conventionnelles atteignent généralement des efficacités proches de 26%; Lang dit que les simulations informatiques suggèrent que son équipe pourrait atteindre ce nombre à l'avenir.
En général, les chercheurs conviennent que les cellules solaires de la pérovskite surpasseront les appareils plus traditionnels à base de silicium, à la fois dans l'espace et sur terre. Du point de vue lunaire, l'utilisation de matériaux de pérovskite est également attrayante car ils peuvent être très minces, ce qui réduirait le poids du matériau à transporter vers la lune. Selon les estimations de l'équipe, une cellule solaire avec une superficie de 400 mètres carrés ne nécessiterait qu'environ un kilogramme de pérovskite. Il s'agit d'une affirmation impressionnante, explique Ian Crawford à Birkbeck, Université de Londres.
Ne pas avoir à purifier le régolithe est également important, car cela signifie qu'aucun réacteur spécial ne serait nécessaire. En fait, Lang dit qu'un grand miroir incurvé et la lumière du soleil pourraient créer un faisceau de lumière suffisamment chaud pour faire du Moonglass. Un de ses collègues a déjà testé cette technique sur le toit de leur université et a vu des signes de fonte des régolithes, dit-il.
Nicholas Bennett à l'Université de technologie Sydney dit que, bien que des études antérieures aient tenté de traiter le régolithe lunaire en verre transparent, c'est la première fois qu'une cellule solaire fonctionne à la place avec le Moonglass moins capricieux. Le défi maintenant, dit-il, est de faire beaucoup de Moonglass à l'extérieur du laboratoire. En cas de succès, une telle technologie de fusion pourrait aider à créer d'autres éléments dont une base lunaire peut avoir besoin, comme les carreaux, explique Crawford.
Michael Duke au Lunar and Planetary Institute dit que la fabrication de cellules solaires à base de Moonglass nécessitera de nombreuses progrès technologiques, du régolithe fouillé à la connexion des cellules individuelles dans les tableaux. Pourtant, si une usine de cellules solaires était jamais établie sur la Lune, elle pourrait avoir des effets de violation positifs. Dans cet avenir, des systèmes spatiaux comme les satellites pourraient utiliser des cellules solaires fabriquées par la lune au lieu de celles créées sur Terre, car le lancement de charges utiles de la lune nécessite moins d'énergie, dit-il.
Lang et ses collègues travaillent maintenant à augmenter l'efficacité de leurs cellules solaires. Par exemple, ils déterminent s'ils peuvent améliorer la qualité de leur Moonglass en utilisant des aimants pour choisir le fer du régolithe avant de le faire fondre.
En fin de compte, ils veulent étendre le processus à d'autres habitants poussiéreux de l'espace. «Nous pensons déjà:« Pouvons-nous faire fonctionner ce travail avec Mars Regolith? »», Dit Lang.
