NASA ทดสอบแบตเตอรี่ดวงจันทร์ให้รับมือหนาวจัดและสุญญากาศ

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

บริเวณขั้วใต้ดวงจันทร์ อุณหภูมิตอนกลางคืนอาจลดถึง -200 องศาเซลเซียส แต่เครื่องมือสำรวจยังต้องมีไฟพร้อมใช้ NASA จึงพัฒนาแบตเตอรี่ต้นแบบสำหรับสภาพสุดขั้ว และทดสอบทั้งตอนร้อน ตอนเย็น และในสุญญากาศ

โจทย์ไม่ได้มีแค่ว่าแบตเตอรี่จ่ายไฟได้ตอนหนาวหรือไม่ แต่ต้องไม่เสียหายหลังผ่านความเย็นลึก และกลับมาใช้ได้เมื่ออุ่นขึ้น

แนวทางของทีม NASA คือ เปลี่ยนอิเล็กโทรไลต์จากของเหลวเป็นวัสดุแข็งในต้นแบบแบตเตอรี่ โครงการนี้ชื่อ SPEARS ใช้วัสดุอิเล็กโทรไลต์แข็งแทนของเหลวในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไป

แบตเตอรี่ทั่วไปอาจเสียหายเมื่ออิเล็กโทรไลต์เหลวแข็งตัว ส่วนในสุญญากาศของเหลวก็อาจระเหยออกได้ วัสดุแบบแข็งที่ NASA ทดลองทำจากเซรามิกหรือพอลิเมอร์จึงตัดปัญหาจากส่วนของเหลว แต่ไม่ได้แปลว่าแบตจะจ่ายไฟได้ทุกอุณหภูมิ

ผลทดสอบเซลล์ต้นแบบขนาดเล็กแยกคำว่า “ทำงาน” กับ “ทนการแช่” ชัดเจน NASA รายงานว่า เซลล์จ่ายไฟได้ถึง -60 องศาเซลเซียส และยังทำงานที่ -80 องศาได้โดยประสิทธิภาพลดลงเล็กน้อย ส่วนอุณหภูมิสูง เซลล์ทำงานได้ถึง 80 องศาเซลเซียส

ทีมยังให้เซลล์ผ่านช่วงอุณหภูมิ 100 ถึง -170 องศาเซลเซียสในห้องทดสอบสุญญากาศ ผลคือไม่เสียหายหลังเจอช่วงดังกล่าว แต่ตัวเลข -170 องศาไม่ได้แปลว่าแบตจ่ายไฟได้ในอุณหภูมินั้น

เมื่อเย็นลึกถึงระดับนั้น เซลล์หยุดทำงานชั่วคราวและต้องใช้อุปกรณ์ทำความร้อนขนาดเล็กอุ่นให้กลับสู่อุณหภูมิใช้งานก่อน NASA มองว่าอาจไม่ต้องทำความร้อนตลอดเวลา ช่วยลดน้ำหนักและพลังงานของระบบควบคุมอุณหภูมิในยาน

ความต่างระหว่าง “รอดจากการแช่” กับ “จ่ายไฟได้” คือหัวใจของผลทดสอบนี้ ตอนนี้ SPEARS ยังเป็นโครงการพัฒนาเซลล์ต้นแบบ NASA กำลังเตรียมอุปกรณ์สำหรับทดสอบในสภาพแวดล้อมอวกาศ ผลนี้เป็นของเซลล์ขนาดเล็ก ไม่ได้ยืนยันว่าชุดแบตเตอรี่เต็มระบบจะจ่ายไฟให้ยานสำรวจได้ในสนามจริง จึงยังไม่ใช่แบตเตอรี่ที่พิสูจน์การใช้งานบนดวงจันทร์

ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th