Alquimia lunar: Blue Origin convierte polvo lunar en paneles solares
La humanidad se encuentra a puertas de una nueva era en la exploración lunar. No solo se espera retomar las misiones robóticas, sino el esperado regreso de tripulaciones a nuestro satélite natural. El programa Artemisa busca crear asentamientos permanentes donde los astronautas puedan aprovechar los recursos disponibles para subsistir. Blue Origin da un gran paso y presenta el programa Blue Alchemist, demostrando la capacidad de producir celdas de energía solar a partir del polvo lunar.
Un desierto abrasivo
Durante las misiones Apolo entre 1969 y 1972, los astronautas encontraron un gran problema. El regolito; también llamado polvo lunar, era increíblemente abrasivo. Tenía la capacidad de comerse los trajes espaciales, generar irritación y malestar, y oscurecer los paneles solares; afectando su eficacia. Pero contiene gran cantidad de materiales con potencial para ser aprovechado.
El suelo lunar ha pasado por un muy lento proceso de erosión por la caída constante de micrometeoritos y rayos cósmicos. Cuenta con una composición de fragmentos de roca, monominerales y algunos vidrios. Durante los impactos de todos estos son mezclados homogéneamente. También, debido a la exposición continua a la radiación está eléctricamente cargado. Gracias a los orbitadores, sondas y muestras traídas por astronautas sabemos que existe gran abundancia de oxígeno, silicio y hierro, además de calcio, aluminio, magnesio y algunas trazas de otros elementos.
Asentamientos sostenibles
Gracias a los conocimientos sobre la composición del regolito lunar podemos recrearlos en masa en laboratorios para realizar diferentes pruebas. En la búsqueda de crear una permanencia a largo plazo en la Luna la electricidad es indispensable. Blue Origin lleva desde 2021 buscado desarrollar los procesos necesarios para convertir el polvo en celdas solares funcionales.
Dada la dificultad y costos para llevar materiales desde la Tierra, las bases deberán aprovechar tanto como sea posible los recursos que encontrarán en la Luna. La propuesta actual es escalable y puede eliminar en gran medida el problema de la energía.
Transmutando los materiales
El primer paso en este proceso es la fundición del polvo lunar. Para esto se emplea un reactor que lleva los materiales hasta superar los 1 600 grados centígrados. Usando un sistema de transporte se mueve de forma controlada y óptima en un ambiente de alta temperatura y altamente corrosivo.
El simulador de regolito es entonces sometido a un proceso de electrólisis. Utilizando corrientes que pasan por el material fundido permiten romper las moléculas y liberar los elementos deseados de los átomos de oxígeno a los cuales estaban unidos. Esto genera como subproducto oxígeno, que puede ser posteriormente empleado para soporte vital o alimentar motores cohetes.
Durante la electrólisis se separa individualmente el hierro, luego el silicio y finalmente el aluminio. A la vez que el oxígeno es emitido y preparado para ser recolectado posteriormente. Los equipos están diseñados para permitir una operación continua y sostenibles.
Se ha demostrado la capacidad de extraer silicio con más del 99.999 % de pureza. La cual es indispensable para la fabricación de celdas solares eficientes. Que además es conseguido por procesos con una huella de carbono totalmente nula, a diferencia de los realizados actualmente en la Tierra con químicos tóxicos. Ofreciendo no solo una gran oportunidad para la exploración lunar y marciana, sino para futuras aplicaciones de nuestra vida cotidiana.
Una muestra del futuro
Además de las propias células solares hace falta un revestimiento que los proteja del ambiente. Para ello los recursos obtenidos por la electrólisis son más que suficientes para ofrecer una cobertura de vidrio que extiende la vida útil de los paneles hasta una década. Esto es solo una demostración del increíble potencial de la utilización de recursos In-Situ que impulsará el futuro de la humanidad.