NASA испытывает аккумуляторы, способные пережить экстремальный холод Луны

Исследователи NASA разрабатывают твердотельные аккумуляторы для будущих лунных экспедиций. Небольшие экспериментальные элементы уже продемонстрировали работу при температуре до минус 80 градусов Цельсия и способность выдерживать ещё более сильное охлаждение без повреждений. Технология может обеспечить энергией луноходы, научные приборы и аварийное оборудование астронавтов.

Проект получил название SPEARS. Его возглавляет Исследовательский центр NASA имени Гленна, а испытания проходят при участии специалистов центра Лэнгли. Разработка предназначена для суровых условий, с которыми столкнутся участники программы Artemis: на южном полюсе Луны температура может опускаться примерно до минус 200 градусов.

В основе технологии — замена жидкого электролита твёрдым материалом на основе керамики или полимеров. Электролит обеспечивает перемещение ионов внутри аккумулятора. В обычных литийионных батареях сильное охлаждение ухудшает его работу, а экстремальные температуры могут повредить элемент. Новый подход должен повысить устойчивость источников питания к таким воздействиям. Во время испытаний в термовакуумной камере прототипы хорошо работали в диапазоне от минус 60 до плюс 80 градусов.

При минус 80 градусах они также сохраняли работоспособность, хотя показатели несколько снижались. Кроме того, элементы перенесли воздействие температур от минус 170 до плюс 100 градусов без повреждений. Здесь важно различать способность пережить холод и возможность вырабатывать электричество непосредственно при такой температуре. При минус 170 градусах эти аккумуляторы не работают. Чтобы снова использовать их после глубокого охлаждения, потребуются небольшие нагреватели.

Однако постоянно поддерживать батареи тёплыми, по замыслу разработчиков, будет необязательно. Это потенциально позволит уменьшить массу систем терморегулирования и продлить миссии. Учёные рассматривают несколько вариантов применения: питание инструментов для работы в затенённых кратерах, луноходов, долговременных научных станций и аварийных комплектов астронавтов.

Меняя материалы электродов, характеристики батарей можно адаптировать под разные задачи — запас энергии, мощность или долговечность. SPEARS стартовал в 2026 году и пока находится на стадии разработки технологии. Центр NASA имени Эймса готовит электронику и испытательные платы для будущей проверки аккумуляторов в космосе. В дальнейшем возможно сотрудничество с коммерческими компаниями. Разработчики также видят перспективы на Земле: подобные источники питания могут найти применение в автомобилях, беспилотниках, средствах связи и переносной электронике.

• Умирающее Солнце может нарушить орбиты планет-гигантов раньше, чем считалось
• Сатурн и метеоры кометы Галлея: что увидеть на небе в октябре
• NASA проверит, скрывается ли под лунным провалом большая пещера
• Почему Уран вращается «на боку»: учёные изучают след исчезнувшего спутника
• NASA включило 300-мегапиксельную камеру космического телескопа Roman
• Чёрные дыры разных размеров могут выбрасывать струи вещества по единому правилу
• «Джеймс Уэбб» раскрыл удивительно упорядоченную погоду в мире в 20 световых годах от Земли
• Новолуние наступит 11 сентября: почему это хорошее время для наблюдения за звёздами