Американське космічне агентство NASA активно розробляє нову поколінь акумуляторів, здатних функціонувати в найскрайніших умовах космосу. Проект SPEARS (Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space) спрямований на створення батарей, які витримуватимуть температурні коливання на Місяці та інших небесних тілах. Ця технологія стане ключовою для реалізації місій програми Artemis.
Чому традиційні акумулятори не підходять для космосу
На нашій планеті стандартні літій-іонні батареї з рідким електролітом працюють надійно, але в космічних умовах вони швидко виходять з ладу. Холод замерзає електроліт і руйнує внутрішню структуру, тепло прискорює деградацію матеріалів. На Місяці температурні амплітуди особливо катастрофічні: вдень поверхня нагрівається до +100 °C, а вночі в південнополюсних районах охолоджується до −200 °C.
За таких екстремальних коливань звичайні акумулятори не можуть забезпечити стабільне живлення приладів і обладнання, необхідних для дослідження.
Твердотільні батареї як рішення
Інженери NASA в рамках SPEARS розробляють принципово іншу конструкцію — акумулятори з твердим електролітом замість рідини. Основу таких батарей становлять керамічні або полімерні матеріали.
- Не піддаються замерзанню й розтріскуванню при мінусових температурах
- Витримують високотемпературне випромінювання та теплові удари
- Потребують менше енергії для підтримання робочої температури порівняно з літій-іонними системами
Попередні тестування твердотільних акумуляторів підтвердили їхню стійкість до екстремальних космічних умов. Хоча батареї все ще вимагають нагрівання для активації, енергетичні витрати значно менші за традиційні альтернативи.
Перспективи застосування за межами Місяця
NASA розглядає акумулятори нового типу не тільки для місячних операцій у межах Artemis, а й для майбутніх марсіанських експедицій. Екстремальні акумулятори можуть також знайти практичне застосування на Землі в суворих кліматичних зонах та спеціалізованих промислових секторах.
