Інженер-технік команди термовакуумних випробувань зважує акумулятори після тестування. Джерело: NASA Національне управління з аеронавтики та дослідження космічного простору (NASA) активно займається розробкою нового покоління акумуляторних батарей, здатних функціонувати в екстремальних температурних умовах космосу. Цей проєкт, що отримав назву SPEARS (Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space), спрямований на створення джерел живлення для майбутніх місячних місій, зокрема в рамках програми Artemis.
Проблема екстремальних температурСтандартні літій-іонні акумулятори, широко використовувані на Землі, не підходять для роботи в суворих космічних умовах. Їхній головний недолік — використання рідкого електроліту, який при низьких температурах може замерзати, призводячи до незворотних пошкоджень батареї та втрати працездатності. Високі температури також негативно позначаються на ефективності та довговічності цих акумуляторів.
На Місяці, особливо в районі південного полюса, перепади температур колосальні: вдень стовпчик термометра може підніматися до +100 °C,
а вночі опускатися до −200 °C. В таких умовах традиційні акумуляторні системи не можуть забезпечити стабільне та надійне електроживлення для космічного обладнання.
Рішення: твердотільні акумулятори SPEARSВ рамках проєкту SPEARS інженери NASA зосереджені на розробці акумуляторів із твердим електролітом. На відміну від рідких аналогів, ці батареї використовують керамічні або полімерні матеріали замість рідини. Хоча для оптимальної роботи твердотільним акумуляторам також потрібен певний рівень нагріву, попередні випробування показали їхню стійкість до пошкоджень при екстремально низьких температурах.
Важливою перевагою нової технології є знижене енергоспоживання, необхідне для підтримки робочої температури. Системи на основі твердотільних акумуляторів потребують значно менше енергії для терморегуляції порівняно з рішеннями на базі літій-іонних батарей, що критично важливо для автономних космічних апаратів.
Перспективи застосуванняNASA розглядає розроблену технологію не тільки для місячних місій, але й для використання в екстремальних умовах інших небесних тіл, таких як Марс. У довгостроковій перспективі, успішна апробація та доопрацювання твердотільних акумуляторів SPEARS може відкрити шлях для їх застосування і на Землі, де вони зможуть запропонувати підвищену безпеку та довговічність порівняно з існуючими рішеннями.
Повідомлення NASA розробляє твердотільні акумулятори для екстремальних умов космосу з'явилися спочатку на ITnet.
