Ý tưởng sử dụng bụi trên Mặt trăng để sản xuất pin mặt trời, thứ có thể cung cấp năng lượng cho khu định cư lâu dài của con người, có vẻ lạ lùng, nhưng có hai công ty cho biết họ đã đạt được tiến bộ lớn về mặt đó, nói rằng họ đã tạo ra pin mặt trời bằng cách sử dụng bụi Mặt trăng giả, vật liệu mô phỏng các loại bụi trên bề mặt vệ tinh tự nhiên của chúng ta.

Mỗi công ty này vẫn phải thực hiện một bước nhảy vọt: từ chế tạo pin mặt trời với bụi Mặt trăng giả trong phòng thí nghiệm trên Trái đất đến hoàn thành điều tương tự trên bề mặt khắc nghiệt của Mặt trăng.

Nhưng đây là một giấc mơ trong nhiều thập kỷ và nếu công nghệ của họ thành công, họ có thể giúp con người xây dựng các tiền đồn trên Mặt trăng.

Ý tưởng khai thác tài nguyên của Mặt trăng để hỗ trợ các khu định cư của con người, được gọi là sử dụng tài nguyên tại chỗ (ISRU) theo cách nói kỹ thuật, chỉ mới vượt ra khỏi ranh giới của khoa học viễn tưởng gần đây.

Giờ đây, với chương trình Artemis, NASA đang tìm cách thiết lập “sự hiện diện lâu dài đầu tiên trên Mặt trăng”.

“Họ đã cười 10 năm trước, họ đã ngừng cười cách đây 5 năm và giờ họ đang thực sự nói chúng ta phải làm điều đó”, Alex Ignatiev, giám đốc công nghệ của Lunar Resources và là giáo sư vật lý danh dự tại Đại học Houston, Mỹ, cho biết.

Giáo sư Ignatiev cho biết ông đã đề xuất ý tưởng chế tạo pin mặt trời bằng vật liệu trên Mặt trăng với NASA cách đây 15 năm.

Dự án cuối cùng đã không nhận được tiền tài trợ, ông nói. Kể từ đó, Ignatiev đã gặp nhiều may mắn hơn khi đưa ý tưởng này vào khu vực tư nhân.

Lunar Resources đã khởi đầu bốn năm trước với sự tài trợ của NASA, Bộ Quốc phòng và Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ.

Nhưng ông nói rằng khái niệm này xuất phát từ nghiên cứu của NASA về việc chiết xuất oxy ra khỏi bụi bẩn trên Mặt trăng, hay còn gọi là đá regolith Mặt trăng.

Sản phẩm phụ của quá trình đó là kim loại và các vật liệu có giá trị khác mà Ignatiev cho rằng có thể sử dụng để chế tạo pin mặt trời.

“Các chất thải là kim loại là sản phẩm phụ của quá trình chiết xuất oxy. Và với tôi, đó không phải là chất thải. Đó là thứ mà tôi có thể tận dụng”, giáo sư Ignatiev nói với The Verge.

Lớp “bụi bẩn” bao phủ Mặt trăng không giống như đất trên Trái đất. Mặt trăng không có bầu khí quyển, vì vậy bề mặt của nó liên tục bị tấn công bởi các vi thiên thạch. Kết quả của những vụ va đập đó là regolith mặt trăng, các mảnh vụn giống như bụi bẩn rất giàu kim loại và silicon.

Giáo sư Ignatiev giải thích rằng cách để biến những mảnh vụn đó thành kho báu là thông qua một quá trình gọi là điện phân regolith nóng chảy.

Đá mặt trăng được nấu chảy ở nhiệt độ cực cao, sau đó được bắn qua một dòng điện để chiết xuất sắt, silicon và nhôm và tách oxy.

Điều này tạo ra các thành phần cơ bản để tạo ra pin mặt trời. Ghép các mảnh đó lại với nhau và chúng ta sẽ có một tấm pin mặt trời.