MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – In einem bemerkenswerten Schritt zur Förderung der Raumfahrt haben Forscher erfolgreich Solarzellen aus simuliertem Mondstaub entwickelt, die eine effiziente Energiequelle für zukünftige Mondmissionen darstellen könnten.
Die Idee, Mondstaub in eine Energiequelle zu verwandeln, könnte die Art und Weise, wie wir die Raumfahrt betreiben, grundlegend verändern. Forscher haben eine Methode entwickelt, um aus dem losen Oberflächenmaterial des Mondes, dem sogenannten “lunar regolith”, Glas für Solarzellen herzustellen. Diese Entwicklung könnte die Notwendigkeit schwerer Nutzlasten erheblich reduzieren und die Kosten für den Transport von Materialien in den Weltraum drastisch senken.
Die derzeit im Weltraum eingesetzten Solarzellen sind zwar hoch effizient, aber auch teuer und schwer, da sie Glas oder dicke Folien als Abdeckung verwenden. Felix Lang von der Universität Potsdam erklärt, dass die Herstellung von Glas direkt auf der Mondoberfläche die Startmasse eines Raumfahrzeugs um 99,4 Prozent reduzieren könnte. Dies würde nicht nur die Transportkosten um 99 Prozent senken, sondern auch den Weg für zukünftige Mondkolonien ebnen.
Um die Machbarkeit dieser Idee zu testen, schmolzen die Forscher simulierten Mondstaub zu Moonglas und kombinierten es mit einem kostengünstigen Kristall namens Perowskit. Diese Kombination erwies sich als äußerst effizient und produzierte bis zu 100-mal mehr Energie als herkömmliche Solarzellen. Ein weiterer Vorteil dieser Methode ist die erhöhte Strahlungsstabilität der Zellen, die im Gegensatz zu herkömmlichen Solarzellen nicht mit der Zeit abnimmt.
Die Forscher testeten die Strahlungsbeständigkeit ihrer Moonglas-Solarzellen, indem sie sie mit Strahlung bestrahlten. Die Ergebnisse zeigten, dass die Moonglas-Versionen den erdgebundenen Solarzellen überlegen waren, da herkömmliches Glas im Weltraum langsam braun wird und an Effizienz verliert. Moonglas hingegen, das aufgrund chemischer Verunreinigungen bereits einen braunen Farbton aufweist, zeigt keine weitere Degradation.
Obwohl die Herstellung von Moonglas im Weltraum relativ einfach sein sollte, da die Zutaten keine Reinigung erfordern, stehen die Forscher noch vor Herausforderungen. Die Prozesseffizienz in der geringeren Schwerkraft des Mondes ist unklar, und die derzeit verwendeten Lösungsmittel zur Verarbeitung des Perowskits sind im Vakuum unwirksam. Auch die Auswirkungen der extremen Temperaturschwankungen auf der Mondoberfläche auf die Stabilität der Materialien sind noch nicht vollständig verstanden.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, plant das Team, ein kleines Experiment auf den Mond zu schicken, um die Technik unter realen Bedingungen zu testen. Diese Forschung könnte nicht nur die Energieversorgung zukünftiger Mondmissionen revolutionieren, sondern auch den Weg für dauerhafte menschliche Siedlungen auf dem Mond ebnen.
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