NASA прибрала рідину з батарей, щоб вони вижили на Місяці

4 хвилин читання

NASA розробляє твердотільні батареї для Місяця, які зможуть пережити перепади температур від плюс 100 до мінус 170 °C без жодних пошкоджень. На випробуваннях прототипи працювали навіть за мінус 80 °C, а звичайним літій-іонним акумуляторам така стійкість і не снилася, пише Engadget.

Як NASA створює батареї для екстремальних температур Місяця. Фото: NASA 

Чому звичайний акумулятор на Місяці не виживе

  • Проєкт називається SPEARS (Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space). Його очолює Дональд Дорнбуш із Дослідницького центру Гленна NASA в Клівленді, а випробування проводять у Дослідницькому центрі Ленглі у Вірджинії.
  • Батареї у вашому телефоні чи ноутбуці працюють на рідкому електроліті. На морозі він замерзає і може зіпсувати акумулятор. Якщо перегріти батарею, вона просто вимкнеться, поки не охолоне. А у вакуумі рідина взагалі випаровується.
  • На Місяці всі три проблеми бувають одночасно. Вдень поверхня розігрівається до плюс 100 °C, а вночі на південному полюсі температура падає до мінус 200 °C. Земні батареї там довго не протягнуть.
Читайте також: Марсохід Perseverance проїхав 45,22 км і тепер тримає рекорд дистанції серед усіх машин, які будь-коли їздили поверхнею іншого світу. Він обігнав Opportunity з його 45,16 км. Рекорд встановив звичайний заїзд на 91 метр на 2006-й сол місії (так називають марсіанську добу). Найбільше вражає час. Opportunity накатував свою дистанцію майже 15 років, з 2004 по 2018 рік. Perseverance подолав більше за п'ять із половиною, повідомляє NASA.

Які акумулятори зможуть вижити на Місяці 

Підписуйтеся на наші соцмережі

Інженери прибрали рідину з батареї і замінили її твердим матеріалом на основі кераміки або полімеру. Твердий електроліт не замерзає, як рідина, тому батарея переживає навіть дуже сильний мороз.

Повністю без тепла не обійдеться: за мінус 170 °C навіть такі акумулятори не працюють. Але їм не треба постійно гріти, вистачить невеликих нагрівачів, які розігріють батарею до робочої температури перед використанням. 

Через це космічним кораблям і місячним базам потрібні легші системи терморегуляції, а отже, конструкції стануть дешевшими, а місії довшими.

Невеликі тестові елементи пройшли перевірку у термовакуумній камері в центрі Ленглі. Вони стабільно працювали в діапазоні від плюс 80 до мінус 60 °C, а до мінус 80 °C давали трохи нижчу, але робочу потужність.

Ми вперше довели, що такі елементи можуть працювати аж до мінус 80 градусів Цельсія. 
Ї Лінь, керівник випробувань SPEARS у NASA Ленглі

Він упевнений, що за кілька років команда покращить показники і, можливо, розширить робочий діапазон.

Окремо батареї перевірили на витривалість: після перепадів від плюс 100 до мінус 170 °C вони не отримали пошкоджень.

Де знадобляться нові батареї NASA 

  • Для місячних операцій NASA потрібні акумулятори, які вмикаються одразу після прогріву і не створюють ризику пожежі. Живити вони мають усе підряд: від аварійного набору астронавта до ровера, що досліджує найтемніші кратери. 
  • Агентство вже замовляє техніку для майбутньої бази на Місяці, і всій цій техніці знадобиться надійне живлення.
  • У NASA перелічують дрилі для роботи в затінених кратерах, ровери, аварійні павербанки для астронавтів і наукові прилади, які мають працювати роками. Сюди ж логічно додаються гуманоїдні роботи-помічники, яких агентство тестує для місячних місій.
  • Хімію таких батарей можна підлаштовувати під конкретне завдання.
  • Проєкт стартував у 2026 році на кошти Директорату досліджень і технологій NASA. Спершу команда зосередиться на розробці технології, а згодом може перейти до співпраці з бізнесом. Дослідницький центр Еймса в Кремнієвій долині тим часом готує тестові плати й електроніку, щоб перевірити батареї в космосі.

Таку технологію можуть адаптувати і для Землі. Ба більше, SPEARS виріс із попереднього проєкту Ліня та Дорнбуша, який стосувався авіації.

Для України найцікавіший пункт у цьому списку саме дрони. Українські виробники безпілотників щозими стикаються з тим, що мороз «з'їдає» заряд акумуляторів. 

Батареї, які не бояться холоду і не загоряються, стали б відчутною перевагою для техніки на фронті. Поки що SPEARS залишається дослідницьким проєктом, але дрони NASA для Місяця і земні БПЛА мають спільну проблему, тож рішення для одних може згодитися й іншим.