随着我们进一步进入太阳系，人类面临的最大挑战之一将是学会“以陆地为生”，而不是随身携带材料。 Blue Origin 现在表示，通过用月球尘埃制造太阳能电池板，它在这个方向上取得了重大进展。
在地球轨道之外建立一个更永久的人类存在将需要大量的材料，既要建造基础设施，又要为宇航员提供生命支持。鉴于太空发射的巨大成本，为此使用地球上的资源可能是不可持续的。
这导致人们越来越关注“就地资源利用”(ISRU)，它指的是利用在太空或其他天体上发现的材料来做一些事情，比如建造避难所、 产生氧气或提供水。一项关键挑战是产生足够的电力来支持长期定居点，而无需从地球运送笨重的电力设备。
由 Jeff Bezos 创立的太空技术公司 Blue Origin 表示，在证明它可以用模拟的月球尘埃制造太阳能电池后，它更接近于解决这个问题。该公司称之为“蓝色炼金术士”的方法使用一种称为“熔融风化层电解”的工艺来生成工作太阳能电池板所需的所有关键成分。
“为了在月球上长期存在，我们需要充足的电力，”该公司在一篇博文中说。 “我们的方法，Blue Alchemist，可以无限扩展，消除月球任何地方的电力限制。”
这个想法并不是特别新。在月球表面发现的细尘，称为风化层，含有制造太阳能电池板所需的所有关键成分，包括硅、铁、镁和铝。
但是月球尘埃并不容易获得，因此要开发他们的方法，研究人员首先必须自己制作。他们创造了一种模拟的月球土壤，它在化学和矿物学上与真实的东西相同，甚至可以解释颗粒大小的变化。
然后，他们使用既定工艺熔融风化层电解法提取他们感兴趣的关键成分。这包括首先将月球土壤加热到 1,600 摄氏度（2,912 华氏度）以上，然后将探针插入其中，从而将其融化使电流通过熔融物质。
这导致铁首先分离出来，然后是硅，然后是铝。由于这些金属中的大多数在风化层中以氧化物的形式被发现，它还会产生氧气作为副产品，可用于宇航员的生命维持或为火箭提供动力。
至关重要的是，Blue Origin 的方法生产出纯度为 99.99% 的硅，如果要将其用于太阳能电池板，这一点至关重要。不过，最有趣的是，他们找到了一种方法，可以利用熔融风化层电解过程的副产品来制造玻璃罩，以保护太阳能电池免受恶劣的月球环境的影响。
宣布这一消息的博客透露，自 2021 年以来，该公司已经能够以这种方式生产太阳能电池。而且他们并不是唯一的——太空制造公司 Lunar Res ources 告诉The Verge ，他们多年来一直在做同样的事情现在。
但是，虽然在地球上使用模拟月球尘埃证明这个概念是可行的是令人印象深刻的一步，但实际上在太空中进行它会带来许多其他挑战。最大的挑战之一就是首先将所需的设备放在那里。 Lunar Resources 首席技术官 Alex Ignatiev 告诉The Verge ，他们用来加热风化层的反应堆重约一吨。
不过，这仍然可能比从地球上运送数百块太阳能电池板更轻。因此，虽然可能需要一些时间才能实现离开地面的想法，但这可能是朝着实现更可持续的人类在月球表面的存在迈出的重要一步。
图片来源：美国宇航局
原文： https://singularityhub.com/2023/02/19/blue-origin-says-it-can-make-solar-panels-out-of-moon-dust/