НАСА испытало батарею для Луны, выдержавшую −170 °C

НАСА проверило твердотельную батарею, рассчитанную на работу в экстремальных условиях. Во время испытаний в исследовательском центре имени Лэнгли в Вирджинии прототип выдержал охлаждение до −170 °C без повреждений. Результаты проекта SPEARS могут помочь создать системы электропитания для будущих миссий к Южному полюсу Луны, где аппаратуру приходится защищать от сильного холода.

Батарея пережила холод, но не работала при −170 °C

Во время термовакуумных испытаний исследователи проверяли, как элементы питания ведут себя при перепадах температуры и в условиях, приближенных к лунным. Прототипы сохраняли работоспособность при температуре до −80 °C, хотя их производительность снижалась. В диапазоне от −60 до +80 °C батареи работали стабильно.

При этом выдержать холод и вырабатывать электричество в таких условиях — не одно и то же. При −170 °C батарея не могла питать оборудование. Перед использованием ее необходимо прогреть до рабочей температуры. Испытания также показали, что элементы питания переносят нагрев до +100 °C без повреждений.

Как батареи помогут пережить лунную ночь

На Луне ночь длится примерно 14 земных суток. За это время поверхность сильно остывает, а солнечные панели не получают прямого света. В районе Южного полюса температура может опускаться до −200 °C, поэтому обычные литий-ионные батареи сталкиваются с серьезными ограничениями. Их жидкий электролит, который обеспечивает перенос заряженных частиц между электродами, может замерзать на сильном морозе. Дополнительные трудности создает вакуум.

В батареях SPEARS вместо жидкого электролита используют твердые материалы на основе керамики или полимеров. Такая конструкция должна повысить устойчивость к перепадам температуры и снизить риск возгорания.

Если технологию удастся довести до готового устройства, она сможет питать луноходы, научные приборы и аварийное оборудование для астронавтов программы «Артемида». Устойчивость к холоду позволит не поддерживать батареи в тепле на протяжении всей лунной ночи. Вместо этого небольшие нагреватели смогут доводить их до рабочей температуры непосредственно перед использованием, сокращая потребность в тяжелом оборудовании для терморегулирования.

До полетов еще далеко

Проект SPEARS стартовал в 2026 году при поддержке Управления исследовательских и технологических миссий НАСА. Им руководит исследовательский центр имени Гленна в Огайо, а специалисты центра имени Лэнгли разрабатывают материалы и проводят испытания. Исследовательский центр имени Эймса в Калифорнии создает испытательные платы и электронные компоненты для будущих проверок в космосе.

Пока речь идет о небольших лабораторных прототипах, которые еще не испытывали в космическом полете. Ученым предстоит изучить разные материалы электродов, чтобы подобрать нужные характеристики для конкретных задач, включая емкость, мощность и срок службы. В перспективе подобные батареи могут пригодиться не только на Луне, но и в авиации, беспилотниках, наземном транспорте и портативной электронике.

НАСА создаст роботов для опасной работы на Луне и Марсе

Китай пригласил другие страны к созданию международной научной станции на Луне

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX