پایگاه‌های آینده در ماه ممکن است با استفاده از پنل‌های خورشیدی ساخته‌شده از غبار ذوب‌شده‌ی ماه فعالیت کنند؛ تحولی که می‌تواند سطح ماه را به منبعی برای تولید انرژی تبدیل کند، آن‌هم به لطف یک دستاورد پژوهشی جدید.

دانشمندان دانشگاه پوتسدام سلول‌های خورشیدی موسوم به «شیشه‌ی ماه» تولید کرده‌اند که با ذوب کردن غبار مصنوعی ماه یا همان «رگولیت» و ترکیب آن با لایه‌ای از کریستال پرووسکایت ساخته می‌شوند. نتیجه، پنل خورشیدی‌ای است که کار می‌کند.

به گفته‌ی پژوهشگران، این دستگاه می‌تواند سبک‌تر، ارزان‌تر و مقاوم‌تر در برابر تشعشعات نسبت به پنل‌های خورشیدی کنونی مورد استفاده در فضا باشد. نتایج این تحقیق در هفته جاری در ژورنال Device منتشر شده است.

در حال حاضر، پنل‌های خورشیدی انرژی مورد نیاز ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی و مریخ‌نوردها و ماه‌نوردها را تأمین می‌کنند. تمامی این پنل‌ها در زمین ساخته شده و سپس به فضا پرتاب می‌شوند. اما با پیشروی بشر به سوی حضور دائمی در ماه، نیاز به انرژی خورشیدی به شدت افزایش خواهد یافت — و به همان نسبت، هزینه‌ی ارسال پنل‌ها به ماه نیز سر به فلک خواهد کشید.

فلیکس لنگ، نویسنده‌ی اصلی این مقاله، گفت در حالی که سلول‌های خورشیدی سیلیکونی که اکنون در فضا استفاده می‌شوند «شگفت‌انگیز» هستند — و به بازدهی‌هایی بین ۳۰ تا ۴۰ درصد می‌رسند — اما بسیار گران‌قیمت‌اند. این سلول‌ها همچنین سنگین هستند، چون برای پوشش از شیشه یا فویل ضخیم استفاده می‌کنند. او گفت: «واقعاً سخت است توجیه کنیم که چرا باید همه‌ی این سلول‌ها را به فضا بفرستیم.»

استفاده از رگولیتِ خودِ ماه می‌تواند ورق را کاملاً برگرداند. پژوهشگران دریافتند که با ساخت شیشه‌ی ماه به‌طور مستقیم روی سطح ماه و ترکیب آن با لایه‌ای نازک از کریستال‌های پرووسکایت که از زمین آورده می‌شود، می‌توانند جرم محموله‌ی پرتابی را تا ۹۹ درصد کاهش دهند.

به گفته‌ی پژوهشگران، پس از جمع‌آوری مواد اولیه، تبدیل آن‌ها به پنل خورشیدی در سطح ماه تنها به «تجهیزات حداقلی» نیاز دارد، چرا که این پنل‌ها را می‌توان با استفاده از رگولیت خام ــ بدون نیاز به فرآوری اولیه ــ تولید کرد. تیم تحقیقاتی اعلام کرده که پیش‌تر با استفاده از یک آینه‌ی منحنی بزرگ و نور خورشید توانسته‌اند پرتویی متمرکز با حرارتی کافی برای ذوب رگولیت و تبدیل آن به شیشه‌ی ماه ایجاد کنند.

از آنجایی که شیشه‌ی ماه از رگولیت خام ساخته می‌شود، به‌جای شفاف بودن، رنگی شیری و مات دارد؛ و همین موضوع توانایی آن در جذب نور را محدود می‌کند. بهترین نمونه‌های اولیه‌ی تیم پوتسدام به بازدهی حدود ۱۲ درصد دست یافتند — چیزی نزدیک به نیمی از بازدهی سلول‌های معمولی پرووسکایت. با این حال، شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که این پنل‌ها می‌توانند در نهایت به بازدهی سلول‌های معمولی پرووسکایت برسند.

نیکلاس بنت از دانشگاه فناوری سیدنی در گفتگو با New Scientist گفت این نخستین باری است که شیشه‌ی ماه با موفقیت در یک سلول خورشیدی فعال به‌کار گرفته شده است. به گفته‌ی او، چالش اصلی اکنون تولید این ماده در مقیاس بالا و خارج از محیط آزمایشگاهی است.

پنل‌های خورشیدی شیشه‌ی ماه جدیدترین مورد در مجموعه‌ای از تلاش‌های پیشرفته‌ی فناوری برای پایه‌ریزی حضور دائمی انسان در ماه هستند. پروژه‌های دیگر شامل استفاده از غبار ماه برای چاپ سه‌بعدی پایگاه‌های قمری، ساخت سامانه‌های استخراج اکسیژن از رگولیت، و حتی طراحی آینه‌های فضایی برای ذوب یخ‌های ماه و تبدیل آن‌ها به آب آشامیدنی می‌شود.

فناوری‌های عصر فضا در کنفرانس TNW که در تاریخ ۱۹ تا ۲۰ ژوئن در آمستردام برگزار می‌شود، به نمایش گذاشته خواهند شد. بلیت‌های این رویداد هم‌اکنون در دسترس هستند. برای دریافت ۳۰٪ تخفیف در هنگام پرداخت، از کد TNWXMEDIA2025 استفاده کنید.