Caros Leitores;
“Não sabíamos quando enviamos exatamente o que esperar”, disse McMillon-Brown. “Foi como abrir uma porta e não saber o que vai encontrar do outro lado”.
Se a humanidade pretende estabelecer uma presença de longo prazo na Lua e em Marte, os astronautas precisarão de fontes de energia confiáveis para sustentar seus habitats e instrumentos científicos. Pesquisadores da NASA acreditam que a perovskita poderia ser usada em células solares que são mais finas, mais baratas, mais leves e mais flexíveis do que as atualmente feitas de silício ou elementos do grupo III e V da tabela periódica.
Embora as perovskitas tenham sido submetidas a testes experimentais na Terra , voar no espaço significava que o material poderia ser atingido por vácuo, temperaturas extremas, radiação e estressores leves simultaneamente.
“Não há análogo de solo, nenhuma máquina que fará todas essas coisas malucas ao mesmo tempo, como a Estação Espacial Internacional”, disse McMillon-Brown.
A amostra de voo de 1 polegada por 1 polegada foi criada em um laboratório no início de 2019. Depois que o filme fino atendeu aos rígidos requisitos de segurança, ele disparou para a estação espacial em março de 2020 como parte do Materials International Space Station Experiment (MISSE ). Os astronautas realizaram uma caminhada espacial para abrir a plataforma MISSE semelhante a uma mala e anexá-la ao exterior da estação espacial, expondo a perovskita e outros experimentos às condições extremas do espaço.
Depois de girar em órbita e mergulhar dentro e fora da luz direta do sol por quase um ano, o filme voltou à Terra em janeiro de 2021. A amostra foi analisada por parceiros da Universidade da Califórnia Merced, liderada pelo professor Sayantani Ghosh, onde os cientistas estudaram o que aconteceu com ela e comparou com uma amostra de controle que ficou no chão. Parceiros do Laboratório Nacional de Energia Renovável também contribuíram para a análise pós-voo.
Os pesquisadores tiveram duas conclusões importantes. As oscilações de temperatura durante a órbita encolheram e expandiram constantemente a amostra, colocando-a sob pressão e mudando a forma como ela interagia com a luz. Mas eles descobriram algo surpreendente – quando a perovskita que viajava pelo espaço foi banhada em luz na Terra, seu estresse acumulado relaxou e suas qualidades de absorção de luz solar foram restauradas, ao contrário da amostra de controle, que se degradou quando exposta às mesmas condições.
Esta é uma qualidade valiosa, diz McMillon-Brown, porque significa que as células solares de perovskita podem ser usadas no espaço durante missões de longa duração.
“Não sabemos exatamente o que sobre o ambiente espacial deu ao nosso filme esse superpoder”, disse ela.
A outra conclusão foi que as temperaturas no espaço influenciaram a disposição dos cristais de perovskita, mudando para melhor a forma como eles absorviam a luz.
“O fato de o que está no espaço manter um arranjo favorável por mais tempo e poder trabalhar em temperaturas muito mais baixas também é um grande benefício para esse material”, disse McMillon-Brown.
A seguir, McMillon-Brown e sua equipe estão isolando quais partes específicas do ambiente espacial transformaram a perovskita. E em breve, eles estarão vasculhando os resultados de experimentos completos de células solares de perovskita que voaram na estação espacial desde que a primeira amostra foi devolvida.
“Muitas pessoas duvidaram que esses materiais pudessem ser fortes o suficiente para lidar com o ambiente hostil do espaço”, disse McMillon-Brown. “Eles não apenas sobrevivem, mas, de certa forma, prosperam. Adoro pensar nas aplicações de nossa pesquisa e que seremos capazes de atender às necessidades de energia de missões que não são viáveis com as tecnologias solares atuais.”
Esta pesquisa foi financiada pelo Center Innovation Fund e Early Career Initiative no Space Technology Mission Directorate da NASA.
Imagem superior: Uma imagem das amostras de perovskita dentro da Plataforma MISSE instalada no exterior da Estação Espacial Internacional. Crédito: NASA
Centro de Pesquisa Glenn da NASA Ellen Bausback
A amostra testada na estação espacial de McMillon-Brown fez parte da primeira demonstração de voo espacial liderada pelo Glenn Research Center da NASA em Cleveland para explorar se esse novo material – chamado perovskita – é durável e pode sobreviver ao ambiente hostil do espaço. A cor escura que ela viu foi uma indicação inicial de que a demonstração havia sido bem-sucedida.
O preto escuro significava que o filme de perovskita estava em sua forma mais eficiente para absorver a luz, enquanto o amarelo significava que o material cristalino havia se degradado em iodeto de chumbo, que não é útil para células solares.
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Contato de mídia:
Fonte: NASA / Editor: Kelly Matéria / Publicação 18-05-2023
https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/ubernode_alt_horiz/public/thumbnails/image/misseff_inflight.png
Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas” e "Conhecendo a Energia produzida no Sol".
Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.
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