NASA sviluppa batterie per alimentare il ritorno umano sulla Luna

NASA sviluppa batterie innovative per alimentare il ritorno umano sulla Luna, un progetto che potrebbe rivoluzionare le operazioni spaziali e le tecnologie terrestri. Le batterie, denominate SPEARS (Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space), sono progettate per funzionare in condizioni estreme, come le temperature estremamente fredde del polo sud lunare, che possono scendere a -200 gradi Celsius. Il progetto, guidato da un team di ricercatori presso il NASA Glenn Research Center, mira a fornire una soluzione energetica affidabile e sicura per le future missioni lunari, come quelle del programma Artemis.

Una soluzione solida per un ambiente estremo

Le batterie tradizionali, basate su elettroliti liquidi, non sono adatte alle condizioni estreme della Luna. Se raffreddate al di sotto di certi limiti, l’elettrolita si ghiaccia, danneggiando la batteria. Al contrario, se riscaldate, possono evaporare in vuoto. Le batterie SPEARS, invece, utilizzano elettroliti solidi, come ceramiche o polimeri, che non si ghiacciano né evaporano. Questo permette loro di funzionare in un ampio range di temperature, da -274 gradi Celsius (il punto più freddo del polo sud lunare) a 212 gradi Celsius (la temperatura diurna sulla Luna). Le batterie SPEARS non necessitano di sistemi di gestione termica pesanti per funzionare, il che potrebbe ridurre il peso e i costi delle future missioni spaziali. Inoltre, grazie alla loro capacità di essere riscaldati rapidamente, possono essere utilizzati in ambienti estremi senza compromettere la loro funzionalità.

Test e risultati promettenti

Durante i test in camera di vuoto termico presso il NASA Langley Research Center, le batterie SPEARS hanno dimostrato di operare correttamente fino a -80 gradi Celsius, con prestazioni ridotte solo a -112 gradi Celsius. Questi risultati rappresentano un passo significativo verso la realizzazione di batterie che possano funzionare in condizioni estreme. “Abbiamo dimostrato per la prima volta che queste celle possono funzionare a -80 gradi Celsius”, ha detto Yi Lin, responsabile dei test e della ricerca per SPEARS.

Le batterie SPEARS potrebbero essere utilizzate per alimentare strumenti scientifici a lunga durata, droni, rover e kit di emergenza per gli astronauti, grazie alla loro versatilità e capacità di funzionare in ambienti estremi. Il progetto, finanziato nel 2026 attraverso il dipartimento di Ricerca e Tecnologia dell’Agenzia Spaziale, si concentrerà inizialmente sullo sviluppo tecnologico, con l’obiettivo di passare in seguito a collaborazioni commerciali. Nel frattempo, il NASA Ames Research Center sta lavorando allo sviluppo di hardware per volo, come schede di test e componenti elettronici, per preparare le batterie SPEARS per l’uso nello spazio e per testare le loro prestazioni in ambienti estremi. Questi sforzi rappresentano un passo avanti verso un futuro in cui le missioni lunari saranno sostenibili e sostenibili, grazie a tecnologie innovative come quelle sviluppate da SPEARS.

Le batterie SPEARS potrebbero anche trovare applicazioni terrestri, come alimentare dispositivi portatili, veicoli elettrici e strumenti industriali. “Il mercato potenziale per le batterie a stato solido è molto ampio”, ha spiegato Ji Su, un chimico dei materiali e responsabile del progetto. “Auto, telefoni, dispositivi di comunicazione, droni – qualsiasi dispositivo che necessiti di una fonte di energia portatile potrebbe beneficiare di questa tecnologia.”