Твердотельные батареи SPEARS прошли температурные испытания

В Исследовательском центре Лэнгли NASA прошли термовакуумные испытания прототипов твердотельных батарей SPEARS, рассчитанных на космос. Небольшие ячейки проверяли при 176, -76 и -112 °F, а также при -80 °C. После экстремального температурного воздействия батареи не получили повреждений.

SPEARS расшифровывается как Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space. Проект, предназначенный для космоса, возглавляет Исследовательский центр Гленна NASA; главным исследователем указан Дональд Дорнбуш.

Традиционные литий-ионные батареи используют жидкие электролиты. На Луне ночью такой электролит замерзает, а в космическом вакууме испаряется.

В батареях SPEARS применяется твердый электролит на керамической или полимерной основе. Они могут работать в жару и сильный холод.

Термовакуумные испытания проводились в Исследовательском центре Лэнгли NASA в Хэмптоне, штат Виргиния. Небольшие прототипы ячеек проверяли при 176, -76 и -112 °F, а значение -80 °C указано как достигнутый рубеж.

Батареям не нужно постоянно быть теплыми: небольшие нагреватели помогают вернуть рабочую температуру. Это может снизить потребность в тяжелых системах терморегулирования. После экстремального температурного воздействия они не получают повреждений и могут переносить очень низкие температуры.

Для будущих лунных операций батарея должна сразу работать после прогрева, не создавая пожарной опасности. Диапазон для батарей SPEARS составляет от 212 до -274 °F; им нужно оставаться надежными при лунных дневных и ночных температурных перепадах.

Твердотельные батареи могут применяться для дрелей, роверов, аварийных источников питания и долговременных научных приборов. Химия может настраиваться с помощью разных материалов электродов, а показатели и диапазон могут улучшиться в ближайшие годы.

Для южного полюса Луны указано значение -328 °F, а жидкие электролиты обычных батарей замерзают ночью и испаряются в вакууме. Твердый электролит и необходимость только прогреть батарею перед работой могут уменьшить потребность в тяжелых системах терморегулирования.

Такие батареи могут питать долговременные научные приборы и другую полезную нагрузку: дрели, роверы, аварийные источники питания. Также указано, что они могли бы поддерживать устойчивое присутствие на Луне в кампании Artemis.