Mondstaub als Energiequelle: Solarzellen für die Mondbasis

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Nutzung von Mondstaub zur Energiegewinnung könnte die Zukunft der Mondbesiedlung revolutionieren. Wissenschaftler haben herausgefunden, wie aus dem Regolith des Mondes Solarzellen hergestellt werden können, die eine nachhaltige Energiequelle für zukünftige Mondbasen darstellen könnten.

Die Idee, Mondstaub als Ressource für den Bau und die Energieversorgung von Mondbasen zu nutzen, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Forscher haben gezeigt, dass aus dem Regolith des Mondes, einer Mischung aus Staub und Gesteinsfragmenten, nicht nur Baumaterialien wie Ziegel oder sogenannter “Lunarbeton” hergestellt werden können, sondern auch Solarzellen. Diese Entwicklung könnte die Grundlage für eine nachhaltige Energieversorgung auf dem Mond schaffen.

Traditionelle Solarzellen bestehen aus Glas, das auf der Erde hergestellt wird und relativ schwer ist, was die Transportkosten in den Weltraum erhöht. Die Herstellung von Solarzellen direkt auf dem Mond aus lokalem Material ist daher eine attraktive Alternative. Ein Team unter der Leitung von Felix Lang von der Universität Potsdam hat mit einem Mondstaubsimulant experimentiert, um die Machbarkeit dieser Idee zu testen.

Da echte Mondproben rar und wertvoll sind, hat sich eine kleine Industrie entwickelt, die verschiedene Arten von simuliertem Mondregolith herstellt. Diese Simulanten ermöglichen es Wissenschaftlern, Experimente durchzuführen, ohne die kostbaren echten Proben zu verbrauchen. Langs Team schmolz den simulierten Regolith, um sogenanntes “Mondglas” zu erzeugen, das dann mit Perowskit kombiniert wird, einem kristallinen Material, das in Solarzellen zur Absorption von Sonnenlicht verwendet wird.

Ein wesentlicher Vorteil von Mondglas gegenüber herkömmlichem Glas ist seine natürliche Bräunung, die es vor weiterer Verfärbung schützt und seine Effizienz im Weltraum erhält. Zudem ist es widerstandsfähiger gegen Strahlung, was im Weltraum von großer Bedeutung ist. Allerdings liegt die Effizienz der auf Mondglas basierenden Solarzellen derzeit bei nur 10 %, während herkömmliche Solarzellen im Weltraum eine Effizienz von 30 bis 40 % erreichen.

Langs Team ist jedoch optimistisch, die Effizienz auf 23 % steigern zu können, indem einige Verunreinigungen im Mondglas entfernt werden. Selbst wenn dies nicht gelingt, könnte die geringere Effizienz durch die Herstellung einer größeren Anzahl von Solarzellen auf dem Mond ausgeglichen werden. Dies würde die Startmasse und die Kosten von der Erde erheblich reduzieren.

Es bleiben jedoch einige Fragen offen. Die Herstellung von Solarzellen aus einem Mondstaubsimulant unter Erdschwerkraft ist eine Sache; ihre Produktion unter den Bedingungen der Mondgravitation könnte andere Herausforderungen mit sich bringen. Auch die Lösungsmittel, die zur Verarbeitung von Perowskit verwendet werden, könnten unter Vakuumbedingungen abgebaut werden, und die großen Temperaturschwankungen zwischen Mondtag und -nacht könnten die Stabilität der Solarzellen beeinträchtigen.

Um diese Unsicherheiten zu klären, plädiert Langs Team für eine kleine Mission zum Mond, um die Solarzellen unter realen Bedingungen zu testen. Die potenziellen Vorteile sind enorm: Eine erfolgreiche Energieversorgung könnte die langfristige Besiedlung des Mondes ermöglichen, insbesondere an seinem Südpol, wo es reichlich Wasser in Form von Eis gibt und die Sonne ständig sichtbar ist.

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