Porból készítenek majd napelemet a Hold első telepesei

Nagy lökést adhat George W. Bush amerikai elnök terveinek, hogy sikerült a tudósoknak igazolni: a Holdon lévő porból napelemek készíthetők, s így megoldható lehet az első holdbéli emberi telep energiaellátása.
„Holdport” szimulálnak jelenleg a tudósok az egyik NASA-laboratóriumban, Amerikában. A greenbelti, marylandi kutatóintézet napelemek gyártásán kísérletezik, méghozzá olyan napelemekén, amelyek energiát szolgáltathatnak a Föld kísérőjén, a hozzánk legközelebbi égitesten.
Állandó bázis a Holdon, ugrás a Marsra?
Bush amerikai elnök egy évvel ezelőtt jelentette be, hogy állandó bázist akar létesíteni a Holdon, ahonnan nemcsak a „szomszédos” égitestet megismerő expedíciók indíthatók majd, hanem egy „ugrással” a Marsra is eljuthatnak az űrhajósok. Ehhez azonban megfelelő kapacitású energiaforrásra is szükség van – magyarázta a NASA Országos Űrkutatási Adatközpontjának holdkutatója, David Williams a New Scientist című lapnak.
A Földről a Holdra energiahordozókat juttatni – rendkívül drága lenne. Négy évvel ezelőtt a texasi Houstoni Egyetem kutatói, Alex Freundlich és kollégái azonban azzal az ötlettel álltak elő, hogy robotokat, pontosabban rovereket (önálló működésre képes járműveket, a Marson alkalmazott önjáró berendezéseket) lehetne működtetni azokkal a napelemekkel, amelyeket a Holdon lévő porból, vagyis regolitból készítenének. De nemcsak a roverek működését, hanem egy emberi kolónia áramellátását is megoldhatnák ilyen módon.
A regolit, a finom, szürke por ugyanis félig szilícium-dioxidból áll, a maradék pedig 12 fémoxidból tevődik össze. Többek között alumínium-, magnézium- és vasvegyületek (oxidok) találhatók a regolitban.
Üvegfelület a holdbéli porból
A texasi kutatók szerint a porban tehát minden olyan alkotórész megvan, ami a napelemek egyik legfontosabb részéhez, egy tükörsima üvegszerű felülethez kell. A tudósok javaslata az, hogy a robotok összegyűjthetnék, megolvaszthatnák és finomíthatnák a regolitot, s végeredményben egy olyan üvegszerű bevonatot kapnának, amelyek a napelemek működéséhez szükségesek. A rover a Hold felszínen haladva aztán napelemeket hagyhatna maga után. Perszer maga a rover is napelemekkel működne a kutatók szerint.
Most azonban Freundlich és kutatótársai elérkeztek ahhoz a pillanathoz, hogy igazolják elméletüket: egyelőre úgy tűnik, a kísérletek biztatóak. Szimulálni tudták azt, hogy miként viselkednek majd a roverek a Holdon. Olyan vákuum-közeli állapotot idéztek elő, amilyenhez hasonló viszonyok a Holdon uralkodnak, és e körülmények között megolvasztották a JSC-1 nevű port, amelynek összetétele azonos a regolitéval. Az Apollo-program asztronautái ugyanis elég sok regolitot hoztak a Holdról, így a NASA most földi laboratóriumokban kísérletezhet az ehhez hasonló porokkal. Freundlichéknak nemcsak az olvasztás sikerült azonban, hanem az is, hogy egy sima tükörfelületet nyerjenek a porból.
Az így kapott sima felületre aztán napelemeket helyeztek, amelyek segítségével sikerült a fényt elektromos árammá átalakítaniuk. Freundlich szerint komoly előrelépésnek számít a kutatásokban, hogy a napelemek legnagyobb tömegű részegységeit, a tükörsima felületű paneleket nem kell a Holdra szállítani, hanem helyben legyárthatók a leendő telep közvetlen közelében. A regolitból készítendő üvegfelület nemcsak elég vékony ahhoz, hogy a napelemekhez csatlakozva a fényt elektromos árammá alakítsák át, hanem elég szilárd, tehát nem túlzottan törékeny.
Napelemet is gyártottak, nemcsak sima felületeket állítottak elő
Freundlichék ezzel még nem fejezték be kísérleteiket: a következő szakaszban a regolitból kinyerhető szilíciumból félvezetőket állítottak elő, és így a napelemeket magukat is „holdporból” készítették el.
A tudósok csak olyan technológiákat alkalmaznak a földi kísérleteknél, amelyek a Holdon is megismételhetőek. Egyelőre így elég rossz hatásfokú naplemeket gyártottak: a hasonló földi szerkezetek ugyanis a fényenergia 20 százalékát alakították át elektromos árammá, a NASA-kísérletekben viszont csak 1 százalékos hatásfokú napelemeket sikerült összeszerelni.
Mindez nem zavarja Freundlichot, hiszen a Holdon van elég „szabad ingatlan” ahhoz, hogy nagyszámú napelemet elhelyezve, elegendő energiát nyerjenek egy emberi település működtetéséhez.