خبر کامل
باتری‌های ماه؛ فناوری جدید ناسا برای مقابله با سرمای ۱۷۰- درجه‌ای
آژانس فضایی ناسا در حال پیشبرد پروژه‌ای حیاتی برای توسعه باتری‌های ماه است که قادرند در برابر سرمای بی‌رحمانه قطب جنوب ماه پایداری خود را حفظ کنند. این فناوری جدید که قرار است زیرساخت انرژی مأموریت‌های آینده را تشکیل دهد، با هدف غلبه بر چالش‌های دمایی شدید در محیط‌های خارج از زمین طراحی شده است.
پروژه SPEARS؛ انقلابی در ذخیره‌سازی انرژی فضایی
پروژه جدید ناسا با نام «برق باثبات برای سازگاری و انعطاف‌پذیری با محیط‌های شدید در فضا» یا همان SPEARS، گامی بلند برای حمایت از حضور طولانی‌مدت انسان در ماه از طریق برنامه آرتمیس محسوب می‌شود. این پروژه بر ساخت باتری‌هایی تمرکز دارد که بتوانند در برابر دمای شب‌های ماه که به منفی ۲۰۰ درجه سلسیوس می‌رسد، عملکرد خود را حفظ کنند.
در این راستا، یی لین، سرپرست تحقیقات مأموریت‌های ماه ناسا، بر اهمیت توسعه سیستم‌های ایمن و قابل‌اعتماد برای تأمین برق تجهیزات علمی و خودروهای ماه‌نورد تأکید کرده است.
چالش‌های باتری‌های لیتیوم‌یونی در محیط‌های سخت
باتری‌های متداول که امروزه در زمین استفاده می‌شوند، از الکترولیت مایع بهره می‌برند که در شرایط فضایی با چالش‌های زیر روبرو هستند:
- یخ زدن: در سرمای شدید، مایع الکترولیت منجمد شده و به ساختار باتری آسیب می‌زند.
- تبخیر: در محیط خلأ، احتمال تبخیر الکترولیت مایع بسیار بالا است.
- اختلال حرارتی: گرمای شدید می‌تواند عملکرد ذخیره‌سازی انرژی را مختل کند.
برای رفع این معضل، باتری‌های پروژه SPEARS از الکترولیت جامد (سرامیکی یا پلیمری) استفاده می‌کنند که پایداری بسیار بالاتری در برابر نوسانات دمایی دارند.
نتایج آزمایش‌های مرکز تحقیقات لنگلی ناسا
آزمایش‌های انجام شده در مرکز تحقیقات لنگلی نشان داده است که این نمونه‌های اولیه توانایی بالایی در مدیریت دما دارند. نتایج به شرح زیر است:
| وضعیت دما (سلسیوس) | عملکرد باتری |
|---|---|
| ۸۰+ درجه | عملکرد مطلوب و پایدار |
| ۶۰- درجه | عملکرد مناسب |
| ۸۰- درجه | کاهش اندک در کارایی |
| ۱۷۰- تا ۱۰۰+ درجه | بدون آسیب دائمی در نوسانات |
نکته: اگرچه این باتری‌ها در دمای منفی ۱۷۰ درجه به‌تنهایی فعالیت نمی‌کنند، اما با استفاده از گرم‌کن‌های کوچک به سرعت به دمای عملیاتی بازمی‌گردند. این ویژگی باعث می‌شود نیاز به سامانه‌های سنگین کنترل حرارت کاهش یافته و وزن تجهیزات فضایی سبک‌تر شود.
کاربردهای فراتر از سطح ماه
علاوه بر استفاده در ابزارهای حفاری و بسته‌های برق اضطراری فضانوردان، این فناوری می‌تواند تحولی در صنایع زمینی ایجاد کند. از پهپادها و خودروهای الکتریکی گرفته تا تجهیزات ارتباطی پیشرفته، همگی می‌توانند از پایداری باتری‌های ماه و الکترولیت‌های جامد آن‌ها بهره‌مند شوند.
در نهایت، موفقیت پروژه SPEARS نه تنها مسیر حضور دائمی انسان در فضا را هموار می‌کند، بلکه استانداردهای جدیدی برای ذخیره‌سازی انرژی در شرایط اقلیمی سخت روی زمین تعریف خواهد کرد.
درباره هوش‌مصنوعی دست‌اول:
تمامی اخبار دست‌اول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحت‌سنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با داده‌های جدید آموزش داده می‌شود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دست‌اول در حال بهتر شدن است.
شما می‌توانید از چت‌بات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.
زمان انتشار:
۱۳:۰۰ - ۱۴۰۵/۰۷/۲۳