NASA kuria kietojo elektrolito baterijas Mėnulio pietų ašigalio šalčiui
NASA tyrėjai kuria baterijas, kurios turėtų atlaikyti naktį prie Mėnulio pietų ašigalio, kur temperatūra gali kristi iki -200 C. Projektas vadinasi SPEARS, jį vykdo Glenn tyrimų centras Klivlande.
Šio projekto tikslas – sukurti bateriją, kuri po pašildymo iškart pradėtų veikti ir galėtų maitinti įvairią įrangą – nuo astronauto avarinio rinkinio iki roverio, važiuojančio į nuolat šešėlyje esančius kraterius. Taip pat siekiama išvengti gaisro rizikos.
Įprasti ličio jonų elementai tokioms sąlygoms netinka dėl skysto elektrolito. Mėnulio šaltyje jis užšąla ir gali pažeisti elementą iš vidaus. Esant maždaug +100 C dienos temperatūrai paviršiuje, baterija gali nebetiekti srovės, kol neatvėsta. Vakuume elektrolitas taip pat garuoja.
SPEARS projekte skystas elektrolitas keičiamas kietuoju – keraminiu arba polimeriniu. Langley termovakuuminėje kameroje prototipiniai elementai veikė nuo +80 C iki -60 C, o suprastėjus charakteristikoms – ir iki -80 C.
Už bandymus atsakingas Yi Lin teigė, kad pirmą kartą pavyko parodyti, jog tokie elementai veikia iki -80 C. Dar svarbiau, kad po ciklų nuo +100 C iki -170 C baterijos nebuvo pažeistos. Esant -170 C jos neveikia, tačiau kietasis elektrolitas neužšąla, todėl tokias sąlygas ištveria be pasekmių.
Baterijos vėl paruošiamos darbui mažais šildytuvais. Nuolat palaikyti jų šiltų nereikia – pakanka pakelti temperatūrą iki darbinės prieš naudojimą. Tai gali sumažinti erdvėlaivio ar modulio šilumos reguliavimo sistemos apkrovą.
Projektas pradėtas 2026 metais, o Ames centras jam jau kuria skrydžiui skirtas plokštes ir elektroniką. Tuo pat metu NASA skyrė 220 mln. dolerių bendrovei Lunar Outpost įgulos roveriui Pegasus, kuris kuriamas kartu su General Motors, Goodyear ir Leidos. Planuojama, kad astronautai šį roverį naudos Artemis misijose 2028 metais, o jis taip pat veiks baterijomis, pritaikytomis Mėnulio temperatūrų svyravimams.
Prie Mėnulio pietų ašigalio yra vietų, kur naktis trunka ne dvi savaites, o penkias paras. Nuo tokios vietos pasirinkimo priklauso, kiek kilogramų baterijų reikės atsivežti iš Žemės.
