भविष्यातील चंद्राच्या अन्वेषकांसाठी रस्ते आणि इतर रचना तयार करण्यासाठी आपण चंद्र घाणांच्या वापराबद्दल ऐकले असेल. परंतु जर्मन शास्त्रज्ञांच्या एका गटाचा असा विश्वास आहे की त्यांना राखाडी गोष्टींचा आणखी एक उपयोग सापडला आहे: ते काचेमध्ये बदलले आणि चंद्रावर तेथे सौर उर्जा पेशी गोळा करण्यासाठी याचा वापर केला.
बॉट्सडॅम युनिव्हर्सिटीच्या डॉ. फेलिक्स लँग यांच्या नेतृत्वात, संशोधन पथकाने भविष्यातील चंद्राच्या जीवनाबद्दल दोन अपरिहार्य तथ्यांवर लक्ष केंद्रित केले: स्थायिकांना बर्‍याच सौर उर्जेची आवश्यकता असेल आणि पृथ्वीपासून चंद्रापर्यंत बनविलेल्या प्रचंड पॅनेलचे शुल्क आकारणे एक लॉजिस्टिक आणि आर्थिक स्वप्न आहे.
गेल्या आठवड्यात प्रकाशित झालेल्या त्यांच्या पेपरनुसार, कार्यसंघाच्या दृष्टिकोनातून सौर प्लेट सामग्रीचे प्रमाण कमी होऊ शकते जे पृथ्वीवरून 99 टक्क्यांपर्यंत हस्तांतरित केले जाणे आवश्यक आहे. हे सर्व अद्याप पारंपारिक चित्रांप्रमाणेच किरणोत्सर्गी शिल्डिंग आणि मेकॅनिकल टिकाऊपणा प्रदान करते, जसे त्यांनी दावा केला आहे.
चंद्राच्या धूळसाठी हे वाईट नाही.
व्हॅक्यूम सीलला ओव्हन प्रतिरोधात तीन तास चंद्र प्रादेशिक सिम्युलेशन 1550 डिग्री सेल्सियस पर्यंत गरम करून, कार्यसंघाने जवळजवळ पारदर्शक मुंगलास-एचा एक गट तयार केला, जो नंतर कार्यरत पॉवर सेल तयार करण्यासाठी हॅलाइड पररेस्काइटसह सारखा आहे.
“आमच्या अभ्यासाची सर्वात प्रमुख गोष्ट म्हणजे आम्ही आपल्या सौर पेशींसाठी आवश्यक असलेला काच थेट चंद्राच्या रेजोलेथमधून कोणत्याही उपचारांशिवाय काढू शकतो.” “ही प्रक्रिया देखील विकसित केली गेली आहे जेणेकरुन सौर पेशी काही उपकरणे आणि फारच कमी उर्जा इनपुटसह तयार केल्या जाऊ शकतात.”
आमच्या अभ्यासाची सर्वात प्रमुख गोष्ट म्हणजे आम्ही आपल्या सौर पेशींसाठी आवश्यक असलेला काच थेट चंद्राच्या पुनर्प्राप्तीपासून कोणत्याही उपचारांशिवाय काढू शकतो
पेपरनुसार, रीकोलीथ हा चंद्रातील एक उच्च प्रदेश आहे – मादी समृद्ध आणि लोखंडी ऑक्साईड (एफईओ) कमी आहे – या प्रक्रियेसाठी एक आदर्श आहे, कारण कमी भूमीसह निम्न -भूमीच्या उच्छृंखलतेच्या तुलनेत हे एक स्पष्ट कप तयार करते (त्यांनी प्रयोगात सिम्युलेटर वापरला, वास्तविक घाण नाही, आम्ही पुन्हा सांगतो).
जरी पृथ्वीच्या प्रयोगशाळांच्या परिस्थितीत मुलगा -इन -लाव केला गेला असला तरी, संशोधकांनी सांगितले की, सौर ओव्हनसह चंद्राच्या पृष्ठभागावर ही प्रक्रिया पुनरावृत्ती केली जाऊ शकते: आवश्यक फ्यूजन तापमानात जाण्यासाठी चंद्र सूर्यप्रकाशावर लक्ष केंद्रित करणारे आरसे किंवा फ्रेस्नेल लेन्सचे एक व्यासपीठ.
सौर पेशी तयार करण्यासाठी वापरलेला पेरोव्स्काइट थर खूप पातळ असावा – केवळ 500 ते 800 एनएम पर्यंत. संशोधकांच्या मते, सैद्धांतिकदृष्ट्या प्रक्रियेस मर्यादित ठेवण्यामुळे एक किलोग्रॅम पायरोव्स्काइटला 400 चौरस मीटर सौर पेशी तयार करण्यास परवानगी मिळू शकते.
हे सर्व सूर्यप्रकाश आणि घाण जागा नाही
इमारतीत लेंगे सौर सेल टीम फक्त एक मिलिमीटर जाड होती, कारण मुंगलास-ए बहुतेक सर्वात मोठ्या सारखे आहे, तसेच पेरोव्स्काइट आणि मागील खांबाच्या तांब्याच्या 100 एनएम थरसह.
हे काम आमच्यासाठी उत्तम आहे, परंतु पीसीई कार्यक्षमता (पीसीई) त्यापेक्षा कमी आहे, कारण ते अवकाश -सारख्या परिस्थितीत केवळ 8.5 टक्के पोहोचते. हे व्यावसायिक सौर मानकांद्वारे कमी आहे आणि ग्लास -आधारित नियंत्रण उपकरणांपेक्षा अगदी कमी आहे.
पीसीईचे बरेच कारण मुंगलासच्या मर्यादित पारदर्शकतेपासून कमी झाले – एफईओ मधील रेगो पीसी अजूनही अद्याप काच गडद करण्यासाठी आणि प्रकाशाचे प्रसारण कमी करण्यासाठी पुरेसे लोह आहे. कार्यसंघाने काचेची जाडी लक्षणीयरीत्या कमी करून हे “परजीवी शोषण” घेतले, ज्यामुळे प्रयोगशाळेच्या सिम्युलेशनची कार्यक्षमता सुधारली.
कार्यसंघाने असे सूचित केले की प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत त्याने मूंगलासचा एकच थर 0.1 मिमी लिखित पीसीई 21.5 टक्क्यांनी सक्षम केला. टीमने असे निदर्शनास आणून दिले की अतिशय पारदर्शक धातू पीसीई वाढविण्यास सक्षम आहे, परंतु ते कबूल करतात की लवकर चंद्राच्या प्रकाशनासाठी साध्या डिझाईन्स सर्वात उपयुक्त ठरतील.
लँग म्हणाला रेकॉर्ड रेगोलमधून काढलेला हा सिलिकॉन सौर पेशी तयार करण्यासाठी देखील वापरला जाऊ शकतो जो “आमच्या दृष्टिकोनातून पुढे जाईल आणि कदाचित आपल्याला जमिनीवरुन शुल्क आकारण्याची आवश्यकता नाही.”
अर्थात, उत्पादन उपकरणांवर शुल्क आकारण्याची आवश्यकता असेल आणि लँग म्हणाले की, चंद्राच्या धूळातून अत्यंत शुद्धता सिलिकॉन काढण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उपकरणांमुळे प्रक्रिया अव्यवहार्य होईल.
मग रेडिएशन बिघडण्याची समस्या आहे. स्पेस मिशनमध्ये वापरल्या जाणार्‍या ठराविक सौर पेशींमध्ये आयनीकृत रेडिएशनमुळे सरासरी आयुर्मानाची समस्या असते, ज्यामुळे ग्लास स्पूफिंग होते, ज्यामुळे पीसीईमध्ये घट होते. तथापि, या प्रयोगात वापरल्या जाणार्‍या सिम्युलेशनच्या सिम्युलेशनने या परिणामास एक प्रभावी प्रतिकार दर्शविला – कदाचित त्याच लोह सामग्रीमुळे ज्यामुळे त्यास गडद रंग मिळतो.
हे रेडिएशन -रेसिस्टंट मुंगलास वरवर पाहता पेरुव्हिस्काइट सौर पेशींच्या सुप्रसिद्ध रेडिओएक्टिव्ह सहिष्णुतेसह मिसळते आणि आपल्याकडे कार्यक्षमतेत किंचित घट झाली असली तरी आपल्याकडे लांब चंद्र शक्ती (ईआर) साठी एक रेसिपी आहे.
जरी ते किरणोत्सर्गाचा प्रतिकार करू शकते, परंतु पेरोव्स्काइटबद्दल अजूनही इतर चिंता आहेत ज्या लँगने आपल्याला चंद्रावरील पेरुव्हिस्काइट सौर पेशींच्या जीवनावर परिणाम करण्यास सांगितले – जसे की सतत प्रकाश गती आणि जास्तीत जास्त तापमानात चढ -उतार बिघडवणे.
“पेरोव्स्काइट्सच्या स्थिरतेशी संबंधित अजूनही काही प्रश्न आहेत,” लँगने आम्हाला सांगितले की, आमच्या लक्षात आले की मोंगलासचे मुखपृष्ठ पेरोव्स्काइट्सचे काही नुकसान दूर करण्यासाठी एक चांगले काम करीत आहे.
लँगने आम्हाला सांगितले: “रेडिएशनकडे पहात असताना, आमचा विश्वास आहे की पेरूफसेट आणि मुंगलास दहा वर्षांपेक्षा जास्त काळ राहू शकतात.” “सतत प्रकाश दिल्यास, बहुधा या दहा वर्षांशी जुळण्यासाठी आम्हाला अधिक संशोधनाची आवश्यकता असेल.”
सर्वसाधारणपणे, आमचे परिणाम भविष्यातील भविष्यातील पेशींसाठी आधारावर मार्ग तयार करतात
वैज्ञानिकांनी त्यांच्या पेपरमध्ये म्हटले आहे: “सर्वसाधारणपणे, आमचे निकाल फ्यूचर भविष्यातील पेशींसाठी हॅलाइड परवाकाइटच्या आधारे मार्ग मोकळे करतात, जो पायरोव्हस्काइट आणि मोगोलिसच्या उत्पादनाचा विचार करून चंद्रावर सौर पेशी तयार करण्याच्या इतर प्रस्तावित मार्गांना मागे टाकत आहे.”
पुढील चंद्र कार्यांसाठी त्यांची पद्धत तयार आहे की नाही – शेवटी ते अधिक असू शकते – अजूनही हवेत, जरी लँगने आम्हाला सांगितले की ते प्रात्यक्षिक मिशनसाठी निधी मिळविण्याचे काम करीत आहे, याचा अर्थ असा की तंत्रज्ञान भविष्यात क्षेपणास्त्राचा मार्ग शोधू शकेल.
सध्या, लँग आणि त्याचे सहकारी पीसीई क्रमांक सुधारण्यावर लक्ष केंद्रित करतात.
लँगने “लँगला सांगितले रेकॉर्ड? “आम्ही काम करत असलेली आणखी एक रणनीती म्हणजे एक चुंबकीय वेगळे करणे जे आम्हाला मोठ्या प्रयत्नांशिवाय अधिक पारदर्शक मुंगलास मिळविण्यासाठी लोखंडी अशुद्धी काढून टाकण्याची परवानगी देते.” ®
