Uzayda yaşam için kritik adım: Ay toprağından güneş paneli

Araştırmacılar, Ay yüzeyinde güneş pilleri inşa etmenin bizi onları uzaya taşımak zorunda kalmaktan kurtaracağını öne sürüyor.

Fotoğraf: Reuters
Fotoğraf: Reuters
TT

Uzayda yaşam için kritik adım: Ay toprağından güneş paneli

Fotoğraf: Reuters
Fotoğraf: Reuters

Bilim insanları, astronotların Ay'ı kullanarak uzayda yaşamamızı sağlayacak güneş panelleri inşa edebileceklerini öne sürdü.

Yeni araştırma, gelecekteki uzay kaşiflerinin enerji toplamak için kendi yollarını inşa etmelerine olanak tanıyarak bizi, bunları uzaya fırlatmak için yakıt ve kaynak tüketmek zorunda kalmaktan kurtarabilir.

Bu bulgular, simüle edilmiş Ay tozundan güneş panelleri üretmeyi başaran ve aynı şeyi gerçek Ay tozuyla da yapmanın mümkün olabileceğini öne süren araştırmacılara ait.

Çalışma, Ay'ın yüzeyinden su çıkarma ve oradaki tozdan evler için tuğla yapma olanaklarını inceleyen benzer araştırmaları takip ediyor.

Araştırmacıların yarattığı güneş pilleri de diğerleri gibi güneş ışığını enerjiye dönüştürebiliyor ve radyasyondan kaynaklanan hasara dayanabiliyor. Ancak bunu uzaya ağır güneş panelleri taşımak zorunda kalmadan yapabiliyorlar.

Almanya'daki Potsdam Üniversitesi'nden baş araştırmacı Felix Lang, "Şu anda uzayda kullanılan güneş pilleri inanılmaz, yüzde 30 hatta yüzde 40 verimliliğe ulaşıyorlar ancak bu verimliliğin bir bedeli var" diyor. 

Çok pahalılar ve kapak olarak cam veya kalın bir folyo kullanıldığı için nispeten ağırlar. Tüm bu pilleri uzaya taşımayı haklı çıkarmak zor.

Araştırmacılar bunun yerine, bu güneş pillerini uzayda üretmenin yollarını inceledi. Astronotların bunu yapmak için Dünya'da üretilen camı, Ay regolitinden ya da Ay'daki gevşek, kayalık yüzeyden yapılan camla değiştirmesi gerekiyor.

Bilim insanları bu sayede bir uzay aracının kütlesinin yüzde 99,4 oranında azaltılabileceği ve maliyetlerin de yüzde 99 oranında düşürülebileceğini söylüyor. Bunun da Ay'daki yerleşimleri daha kolay, hızlı ve ucuz bir şekilde inşa etmemize olanak sağlayacağını öne sürüyorlar.

Araştırmacılar planı test etmek için Ay'daki tozu temsil edecek şekilde tasarlanmış bir madde topladı. Bu maddeyi bir tür cam (Ay camı) haline getirerek bununla güneş pilleri yaptılar.

Bilim insanları Ay camını, güneş ışığını ucuz, kolay ve verimli bir şekilde elektriğe dönüştürme kabiliyeti nedeniyle bazen mucize malzeme diye adlandırılan perovskitle birleştirerek bunu üretti.

Lang, "Ağırlığı yüzde 99 oranında azaltınca, yüzde 30 oranında ultra verimli güneş pillerine ihtiyaç kalmaz, sadece Ay'da daha fazlasını üretmek gerekir" diyor.

Ayrıca bizim pillerimiz radyasyona karşı daha kararlıyken diğerleri zamanla bozuluyor.

Araştırmacılar güneş pillerine uzaydaki düzeyde radyasyon göndererek radyasyon becerilerini test etti. Standart cam uzayda kahverengiye dönüşürken, Ay camının doğal kahverengi tonu daha kararlı olmasını sağladığından, Ay camı pillerinin aslında Dünya'da yapılanlardan daha iyi olduğunu buldular.

Ekip, karmaşık bir saflaştırma süreci gerektirmeyen ve erimek için yalnızca yoğun güneş ışığına ihtiyaç duyan bu Ay camını yapmanın nispeten basit olduğunu keşfetti.

Ancak yine de başka zorluklar ortaya çıkabilir. Örneğin, Ay'daki düşük yerçekimi nedeniyle madde, farklı şekillerde biçim alabilir ve Ay'daki vakumda perovskitleri işlemek mümkün olmayabilir.

Araştırma, Device adlı hakemli dergide yayımlanan "Moon Photovoltaics utilizing Lunar Regolith and Halide Perovskites" (Ay Regoliti ve Halojenür Perovskitleri Kullanan Ay Fotovoltaikleri) başlıklı yeni bir makalede açıklanıyor.

Independent Türkçe



İcat yarışmasını "Ay mikrodalgası" kazandı

Birleşik Krallık'tan bilim insanları, mikrodalga fırınlardan esinlenerek Ay'da içilebilir su üretebilecek bir cihaz yarattıkları için 150 bin sterlin ödül kazandı (Max Alexander/Aqualunar Challenge)
Birleşik Krallık'tan bilim insanları, mikrodalga fırınlardan esinlenerek Ay'da içilebilir su üretebilecek bir cihaz yarattıkları için 150 bin sterlin ödül kazandı (Max Alexander/Aqualunar Challenge)
TT

İcat yarışmasını "Ay mikrodalgası" kazandı

Birleşik Krallık'tan bilim insanları, mikrodalga fırınlardan esinlenerek Ay'da içilebilir su üretebilecek bir cihaz yarattıkları için 150 bin sterlin ödül kazandı (Max Alexander/Aqualunar Challenge)
Birleşik Krallık'tan bilim insanları, mikrodalga fırınlardan esinlenerek Ay'da içilebilir su üretebilecek bir cihaz yarattıkları için 150 bin sterlin ödül kazandı (Max Alexander/Aqualunar Challenge)

Athena Stavrou Muhabir 

Birleşik Krallık'tan (BK) bilim insanları, mikrodalga fırınlardan esinlenerek Ay'da içme suyu üretebilen bir cihaz geliştirdikleri için 150 bin sterlin (7 milyon 370 bin TL) ödül kazandı.

Gloucestershire merkezli Naicker Scientific, Ay yüzeyinin altında gömülü suyu arıtacak son teknoloji bir sistem geliştirdi.

Mutfaktaki mikrodalga fırınların teknolojisinden esinlenen SonoChem Sistemi, Ay'ın donmuş toprağından çıkarılan suyun buzunu mikrodalgalar ve ultrasonla çözüp içindeki kirleticileri parçalıyor.

Uzun vadeli Ay görevlerini desteklemek için kritik bir adım olabilecek bu teknoloji, astronotlara temiz içme suyu sağlayabilir.

Naicker Scientific'in teknik yöneticisi Lolan Naicker, "Kışın ortasında arka bahçenizdeki toprağı kazıp içmek için donmuş su çıkarmaya çalıştığınızı düşünün" diyor.
SonoChem Sistemi, Ay'ın donmuş toprağından çıkarılan suyun buzunu mikrodalgalar ve ultrasonla çözüp içindeki kirleticileri parçalıyor (Max Alexander/Aqualunar Challenge)SonoChem Sistemi, Ay'ın donmuş toprağından çıkarılan suyun buzunu mikrodalgalar ve ultrasonla çözüp içindeki kirleticileri parçalıyor (Max Alexander/Aqualunar Challenge)

Şimdi bunu -200 derecelik bir ortamda, neredeyse kusursuz bir vakumda, düşük yerçekimi altında ve çok az elektrik gücüyle yaptığınızı hayal edin. İşte Ay'da üstesinden gelmemiz gereken şey bu.

SonoChem Sistemi'ni orada çalıştırabilirsek, Mars'ın buzullarında ya da Dünya'da temiz suya erişimin hâlâ zor olduğu bölgeler de dahil, her yerde çalıştırabiliriz.

SonoChem Sistemi, Ay'daki buzdan suyu arıtmak için çığır açıcı bir çekirdek teknolojisi kullanıyor.

Sistem, güçlü ses dalgalarından yararlanarak kirlenmiş suda milyonlarca küçük kabarcık oluşturuyor. Her bir mikro kabarcık içinde ortaya çıkan aşırı sıcaklık ve basınç, kimyasal olarak son derece reaktif ve kirleticileri etkili bir şekilde ortadan kaldıran kararsız atomlar üretiyor.

Buluş, toplamda 1,2 milyon sterlinin (yaklaşık 59 milyon TL) dağıtıldığı uluslararası bir yarışma olan Aqualunar Challenge'da birinci oldu.

Yarışma, Ay keşifleri için su arıtma teknolojilerinde inovasyonu teşvik etmesi umuduyla BK ve Kanada uzay ajansları tarafından düzenlendi.

Aqualunar Challenge'ın jüri başkanı Meganne Christian, NASA'nın 2030'a gelindiğinde Ay'da kalıcı bir mürettebatlı üs kurma hedefi doğrultusunda bu yarışmanın düzenlendiğini söylüyor.

Christian "Astronotlar yiyecek yetiştirmek ve içmek için güvenilir bir su kaynağının yanı sıra hava için oksijene ve yakıt için hidrojene ihtiyaç duyacak" diyor.

Ay'ın güney kutbu etrafındaki toprağın ('regolit' diye biliniyor) yüzde 5,6'sının buz halinde donmuş su olduğu tahmin ediliyor.

Eğer başarılı bir şekilde çıkarılabilir, topraktan ayrılabilir ve arıtılabilirse, mürettebatlı bir üssü mümkün kılabilir.

Naicker Scientific 150 bin sterlinlik birincilik ödülüne layık görülürken, onun ardından gelen iki katılımcı sırasıyla 100 bin (yaklaşık 5 milyon TL) ve 50 bin (yaklaşık 2,5 milyon TL) sterlin kazandı.

Ödüllerin yarısı BK liderliğindeki, diğer yarısı da Kanada liderliğindeki ekiplere verildi.

BK Bilim Bakanı Lord Vallance "Aqualunar Challenge, insanların Ay'da ya da diğer gezegenlerde hayatta kalmalarının önündeki en önemli engellerden biri olan temiz içme suyuna erişimin üstesinden gelmek için düzenlendi" ifadelerini kullanıyor.

Bu yarışma, Kanadalı ortaklarımızla birlikte çalışarak ve BK'deki yetenek ve yaratıcılık zenginliğinden yararlanarak Naicker Scientific'in SonoChem sistemi de dahil bir dizi yeni fikri ortaya çıkardı.

Independent Türkçe, independent.co.uk/news