Forscher der NASA arbeiten an der Entwicklung neuartiger Batterien, die unter den extremen Temperaturbedingungen am Südpol des Mondes zuverlässig funktionieren sollen. Die Technologie mit festen Elektrolyten könnte entscheidend für zukünftige Mondmissionen im Rahmen des Artemis-Programms werden.
Herausforderungen der lunaren Umgebung
Herzstück der Entwicklung ist das Projekt SPEARS (Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space). Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigen Elektrolyten versagen bei den extremen Temperaturen auf dem Mond, die nachts bis zu minus 200 Grad Celsius erreichen können. Flüssige Elektrolyte würden bei diesen Bedingungen gefrieren oder bei hohen Temperaturen verdampfen.
Die SPEARS-Batterien verwenden stattdessen feste keramische oder polymere Elektrolytmaterialien. Erste Tests im thermischen Vakuum am Langley Research Center der NASA zeigten, dass Prototypen bei Temperaturen zwischen minus 80 und plus 80 Grad Celsius funktionieren. Die Batterien überstanden zudem Temperaturschwankungen von minus 170 bis plus 100 Grad Celsius ohne Schäden.
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
Der Einsatz fester Elektrolyte ermöglicht mehrere Vorteile:
- Kein Gefrieren der Elektrolyte bei tiefen Temperaturen
- Reduzierter Bedarf an schweren Thermomanagementsystemen
- Möglichkeit des schnellen Aufwärmens bei Bedarf
- Keine Brandgefahr durch auslaufende flüssige Elektrolyte
Die Technologie könnte in verschiedenen Anwendungen auf dem Mond eingesetzt werden, von Notfallausrüstungen für Astronauten über wissenschaftliche Instrumente bis hin zu Mondfahrzeugen. Auch irdische Anwendungen in Elektrofahrzeugen, Drohnen oder Kommunikationsgeräten sind denkbar.
Das SPEARS-Projekt begann 2026 und wird durch die Advanced Research and Technology Division der NASA finanziert. Nach der Technologieentwicklung in den ersten Phasen sind mögliche Kooperationen mit der Industrie geplant.
- Quelle: NASA Pressemitteilung zur Batterieentwicklung für Mondmissionen
- Quelle: Technische Dokumentation des SPEARS-Projekts