Energía solar hecha en la Luna: ¿La clave para futuras colonias espaciales?

La Luna podría ser más que un paisaje árido y rocoso. Investigadores han ideado una forma de convertir su suelo, el regolito, en una fuente clave para generar energía solar. Esto permitiría que futuras bases lunares sean autosuficientes, usando materiales locales para abastecerse de electricidad.

El regolito lunar, abundante en la superficie, puede fundirse para formar un tipo de vidrio conocido como "moonglass", el cual serviría como base y protección para celdas solares hechas con perovskitas, un tipo de material que ha ganado popularidad en la energía solar terrestre por su eficiencia y bajo costo de producción.

Al usarlo como sustrato y encapsulado, los investigadores evitarían transportar grandes cantidades de vidrio desde la Tierra, lo que reduciría drásticamente el peso y por ende el costo de las misiones espaciales. Se estima que se podría ahorrar hasta el 99% del peso necesario en materiales para generar energía solar.

Esto no sólo facilita la logística lunar, sino que marca un cambio de paradigma: en lugar de llevar soluciones desde la Tierra, se podría construir directamente allá con lo que se tiene. La ciencia está dando pasos hacia una economía espacial circular, donde la autosuficiencia será la clave de la supervivencia.

Las perovskitas: estrellas emergentes en la energía solar

Las perovskitas son materiales cristalinos capaces de absorber luz solar con gran eficiencia. A diferencia del silicio tradicional, su fabricación es más sencilla, requiere menos energía y puede hacerse a bajas temperaturas, lo cual es ideal para un entorno como la Luna, donde los recursos son limitados.

Además, las perovskitas toleran impurezas y defectos mucho mejor que el silicio, lo que las hace perfectas para fabricarse en condiciones extremas, como las que encontraríamos en una base lunar. Su flexibilidad y adaptabilidad las convierten en candidatas ideales para una nueva generación de tecnología espacial.

En pruebas de laboratorio, los investigadores lograron fabricar celdas solares sobre moonglass utilizando una pequeña cantidad de perovskita. Con solo un kilogramo de este material, se podrían cubrir 400 metros cuadrados de paneles solares, una superficie considerable para alimentar una base.

Aunque las primeras versiones de estas celdas alcanzaron eficiencias del 8 al 12 %, los modelos simulados con mejoras proyectan hasta un 21 % de eficiencia. Esto las coloca a la altura de las tecnologías solares más avanzadas, pero con la gran ventaja de que casi todo el material se obtiene en el propio satélite.

Energía resistente para un entorno extremo

Uno de los grandes desafíos en la Luna es la radiación: sin atmósfera, las partículas solares y cósmicas bombardean su superficie sin freno. Por eso, cualquier equipo tecnológico debe ser altamente resistente para sobrevivir largos periodos de operación en este entorno extremo.

Las celdas solares fabricadas con moonglass y perovskitas demostraron una resistencia notable en ensayos con protones de alta energía, equivalentes a los que encontrarían en la Luna. Sorprendentemente, conservaron el 99.6 % de su eficiencia inicial tras la exposición, sin necesidad de materiales especiales ni costosos recubrimientos.

Esto se debe en parte a la composición del moonglass, que incluye pequeñas cantidades de hierro. Este elemento actúa como estabilizador y evita que el vidrio se oscurezca con la radiación, manteniendo la transparencia necesaria para el paso de la luz solar hacia la capa activa de perovskita.

Al combinar esa resistencia con su bajo peso y facilidad de fabricación, estas celdas solares podrían convertirse en un componente esencial para mantener con vida las primeras colonias lunares. Y lo mejor: todo esto podría lograrse sin depender del silicio, que requiere complejos procesos de purificación no viables allá arriba.

Hacia una nueva era de energía espacial

Esta investigación marca un antes y un después en la manera en que concebimos la exploración espacial. Fabricar energía solar directamente en la Luna no sólo es posible, sino que ya se están haciendo pruebas exitosas que lo demuestran. La autosuficiencia energética en el espacio está más cerca de lo que pensamos.

El enfoque propuesto evita la necesidad de llevar grandes cantidades de materiales desde la Tierra o de montar fábricas complejas para extraer silicio puro. Usar regolito tal cual está, y añadir solo una mínima cantidad de perovskita desde nuestro planeta, simplifica enormemente todo el proceso.

Las implicaciones son enormes: si esta tecnología se escala, no sólo podría alimentar bases científicas en la Luna, sino también misiones a Marte, satélites y estaciones espaciales autónomas. Podríamos pensar en asentamientos verdaderamente permanentes, abastecidos con energía generada in situ.

Así, el humilde polvo lunar —ese que parecía inútil— podría ser la clave para desbloquear una nueva era de presencia humana en el espacio. Una era en la que la energía no viene del planeta azul, sino que se forja, literalmente, bajo nuestros pies… aunque estemos a 384,000 kilómetros de casa.