ناسا تطوّر بطارية صلبة تتحمل برد القمر القارس

بطارية تصمد أمام حرارة تحت الصفر بـ170 درجة مئوية

طوّرت وكالة ناسا بطارية صلبة جديدة قادرة على العمل في البرد الشديد، وقد تُستخدم في عودة الولايات المتحدة إلى القمر. وتأتي البطارية ضمن مشروع يحمل اسم SPEARS، وهو يعمل على بطاريات تتحمل البيئة القمرية القاسية دون الحاجة إلى مصدر حرارة دائم.

في اختبار التفريغ الحراري، تحملت البطارية درجة حرارة بلغت 274 فهرنهايت تحت الصفر، أي نحو 170 درجة مئوية تحت الصفر، دون أن تتعرض للتلف. أما النماذج فعملت بأداء منخفض عند نحو 112 فهرنهايت تحت الصفر، أي نحو 80 درجة مئوية تحت الصفر.

أداء مثالي في نطاق واسع ومخاطر البطاريات التقليدية

كان الأداء الأمثل للبطارية في نطاق يمتد من 76 فهرنهايت تحت الصفر إلى 176 فهرنهايت فوق الصفر، أي من 60 درجة مئوية تحت الصفر إلى 80 درجة مئوية فوقه. وقد تصل درجات الحرارة في القطب الجنوبي للقمر إلى 328 فهرنهايت تحت الصفر، أي نحو 200 درجة مئوية تحت الصفر.

بطاريات الليثيوم أيون التقليدية لا تناسب هذه الظروف، لأنها تنقل الأيونات عبر إلكتروليتات سائلة. وهذه الإلكتروليتات قابلة للاشتعال، وتشكل خطرًا متزايدًا للحرائق حول العالم.

ذكرت مجلة Popular Mechanics في نهاية العام الماضي أن الإلكتروليتات الصلبة توفر بيئة أكثر أمانًا واستقرارًا، وتتيح شحنًا أسرع. كما أن البطاريات الصلبة أكثر وعدًا في البرد الشديد، لأنها لا تحمل الخطر نفسه من التجمد وضعف الأداء.

استخدامات على القمر وعلى الأرض

قد تُشغّل البطارية مركبات جوالة قمرية وأدوات علمية ومعدات طوارئ لرواد الفضاء في برنامج أرتميس. وما تزال هذه البطاريات نماذج معملية صغيرة، ولم تُختبر في الفضاء بعد.

قد تستفيد صناعة السيارات الكهربائية من هذه التقنيات، إذ يُحتمل أن تعزز الأمان والتحمل الحراري والكفاءة في الأجهزة الأرضية. ونظريًا، قد تمنح هذه التقنية السيارات الكهربائية مدى أطول في المناخات الباردة أو خلال أشهر الشتاء القارس.

نحو طاقة نووية لاستكشاف الفضاء العميق

تعمل ناسا أيضًا مع وزارة الطاقة الأمريكية على تطوير تقنيات طاقة نووية من الجيل التالي، لتشغيل استكشاف الفضاء العميق. وقال مدير ناسا جاريد إيزاكمان إن الطاقة النووية ستتيح الذهاب أبعد والعمل لفترات أطول، وتشغيل مركبات وأدوات أكثر قدرة.