Под руководством профессора Тань Пэна, учёного из Китайского университета науки и технологий, постдокторант Сяо Сюй изобрел марсианскую батарею. Этот успех не только знаменует собой шаг вперёд для человечества на пути к исследованию Вселенной, но и открывает беспрецедентное решение в области энергетики. После многочисленных проверок исследование было наконец опубликовано в журнале Science Bulletin в начале октября.

В этом исследовании доктор Сяо Сюй продемонстрировал исключительную креативность, разработав аккумуляторную систему, которая напрямую использует марсианскую атмосферу в качестве топлива. Марс обладает суровыми условиями со сложной атмосферой, состоящей на 95,32% из углекислого газа (CO₂), 2,7% азота, 1,6% аргона, 0,13% кислорода и 0,08% угарного газа (CO), а разница дневных и ночных температур достигает 60°C.

Молодая женщина-врач создает морозостойкую космическую батарею, которую можно использовать на Марсе в течение 2 месяцев.jpg
Иллюстративное фото. Источник фото: SCMP.

Появление марсианских аккумуляторов не только значительно снижает полезную нагрузку космических аппаратов, но и открывает возможность дальнейшего и более длительного исследования космоса. Особенность этого типа аккумуляторов заключается в эффективном механизме преобразования энергии и превосходной адаптации к окружающей среде.

По словам автора исследования, марсианская батарея действует как «прожорливый пожиратель», напрямую поглощая компоненты атмосферы в качестве «пищи» посредством сложной электрохимической реакции, преобразуя дары природы в электричество. Когда батарея разряжается, она использует солнечную или ядерную энергию для зарядки. Обеспечив себя энергией, батарея продолжает работать в штатном режиме.

Отличительной особенностью марсианского аккумулятора является его выдающаяся производительность даже при экстремальных температурах. При 0°C плотность энергии аккумулятора достигает максимума в 373,9 Вт·ч/кг, а цикл заряда-разряда составляет 1375 часов. Это означает, что аккумулятор может стабильно работать на Марсе около двух месяцев, обеспечивая достаточно энергии для питания исследовательских приборов, систем связи и устройств жизнеобеспечения.

Кроме того, при повышении температуры межэлектродный зазор, скорость заряда-разряда и плотность мощности аккумулятора остаются стабильными. Для достижения этого результата исследовательская группа применила передовую технологию изготовления электродов и разработала слоистую структуру аккумулятора, чтобы максимально увеличить площадь контакта с атмосферой и повысить плотность энергии и выходную мощность.

В частности, результаты испытаний показали, что когда исследовательская группа увеличила размер батареи до 4 см², объемная плотность энергии батареи достигла рекордного значения 630 Вт·ч/л, а удельная энергия составила 765 Вт·ч/кг.

Молодая женщина-врач создает морозостойкую космическую батарею, которую можно использовать на Марсе в течение 2 месяцев.png
Обзор результатов экспериментов с марсианскими батареями. Источник фото: Badiu

На вопрос, похож ли этот тип батареи на работающий на солнечной энергии марсоход, который «впадает в спячку» на Марсе после накопления пыли, доктор Тиеу Хук подтвердил, что накопление пыли не влияет на производительность марсианских батарей.

В будущем женщина-врач продолжит заниматься разработкой твердотельных марсианских аккумуляторов для решения технических проблем, связанных с испарением в условиях низкого давления и колебаний температуры. Одновременно исследовательская группа продолжит изучение интеграции систем управления температурой и давлением для создания универсальной энергетической системы.

Эти усилия исследовательской группы не только способствуют значительному развитию технологий космической энергетики, но и закладывают прочную основу для исследования космоса и реализации мечты человечества о межзвездных путешествиях.

Ученые создали ядерную батарею с эффективностью в 8000 раз выше, которую можно использовать в течение нескольких сотен лет КИТАЙ - Ученый Выонг Ту Ао и его коллеги из Университета Донг Нго (Китай) создали ядерную батарею с эффективностью в 8000 раз выше, чем у обычных батарей.