NASA, Ay'ın zorlu ortamına uyum sağlayabilen SPEARS katı hal batarya hücrelerinin eksi 80 santigrat dereceye kadar çalıştığını ve eksi 170 santigrat derece soğukta hasarsız kaldığını açıkladı.
Üç noktada haber
SPEARS batarya prototipleri NASA Langley'deki testlerde eksi 80 santigrat dereceye kadar çalışmayı başardı.
Hücreler eksi 170 ile 100 santigrat derece arasındaki uç sıcaklıklara maruz kaldıktan sonra yapısal hasar almadı.
Proje, sıvı elektrolit yerine katı seramik veya polimer bazlı malzeme kullanarak donma ve sızıntı riskini ortadan kaldırıyor.
NASA, Artemis programı kapsamında Ay'a dönüş hazırlıklarını sürdürürken, Ay yüzeyindeki zorlu gece ve gündüz döngülerine dayanabilecek yeni bir enerji depolama sistemi geliştirdi. SPEARS (Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space) adı verilen proje, NASA'nın Cleveland'daki Glenn Araştırma Merkezi liderliğinde yürütülüyor. Geliştirilen teknoloji, Ay'ın Güney Kutbu'nda sıcaklığın eksi 200 santigrat dereceye kadar düştüğü dondurucu gecelerde ve 100 santigrat dereceye ulaştığı gündüz saatlerinde enerji sağlayabilmeyi amaçlıyor.
Geleneksel lityum iyon piller, sıvı elektrolit içerdikleri için uzay boşluğunda buharlaşma, aşırı soğukta donma ve yüksek sıcaklıkta çalışamama gibi temel zayıflıklara sahip. SPEARS projesi ise bu sıvı yapıyı katı seramik veya polimer bazlı malzemelerle değiştirerek katı hal batarya mimarisine geçiş sağlıyor. Katı elektrolitlerin donmaması, bataryanın aşırı soğuk ortamlarda yapısal bütünlüğünü korumasına ve yangın tehlikesi taşımadan görev yapmasına imkan tanıyor.
NASA'nın Langley Araştırma Merkezi'nde gerçekleştirilen termal vakum testlerinde, küçük prototip hücrelerin 80 santigrat derece sıcaklıktan eksi 60 santigrat derece soğuğa kadar sorunsuz çalıştığı ölçüldü. Hücreler, hafif performans düşüşüyle birlikte eksi 80 santigrat derecede de işlevini sürdürdü. Testler ayrıca prototiplerin eksi 170 santigrat derece ile 100 santigrat derece arasındaki uç sıcaklıklara maruz bırakıldıktan sonra hiçbir kalıcı hasar almadığını ortaya koydu.
Bataryalar doğrudan eksi 170 santigrat derecede çalışmasa da sıvı içermedikleri için donup parçalanmıyor; küçük ısıtıcılar devreye girdiğinde hızla çalışma sıcaklığına ulaşabiliyor. Bu durum uzay araçlarında ve Ay üslerinde sürekli ısıtma sağlayan ağır termal yönetim sistemlerine duyulan ihtiyacı azaltarak yük tasarrufu sağlıyor. California'daki Ames Araştırma Merkezi'nin uçuş donanımlarını geliştirdiği SPEARS projesinin, astronot acil durum kitlerinden Ay araçlarına ve Dünya'daki elektrikli ulaşım çözümlerine kadar geniş bir alana uyarlanması hedefleniyor.
Neden önemli?Katı hal mimarisi bataryaların donmasını önleyerek Ay görevlerinde ağır termal koruma sistemlerine duyulan ihtiyacı azaltıyor ve uzay araçlarının yük kapasitesini artırıyor.
Cevabı beklenen sorular
- Geliştirilen bataryaların uzay ortamındaki ilk uçuş ve yörünge testleri hangi görev takviminde gerçekleşecek?
- Ames Araştırma Merkezi tarafından tasarlanan uçuş donanımlarının ticari uzay şirketleriyle ortak üretime geçiş süreci ne zaman başlayacak?
Kaynaklar ve belgeler
Bu haberde kullanılan belgelere aşağıdaki bağlantılardan ulaşabilirsiniz.
