Новая батарея в разработке означает, что мы сможем провести день на Венере

Отправка посадочного модуля на Венеру сопряжена с рядом серьезных инженерных проблем. Конечно, у нас будет передышка от мучительного входа, спуска и посадки, поскольку атмосфера Венеры настолько плотная, что посадочный модуль мягко опустится на поверхность, как камень оседает на воду — не нужны ни небесные краны, ни тормозные ракеты. /p>

Однако остальные усилия сопряжены с трудностями. Средняя температура на поверхности составляет 455 градусов по Цельсию (850 по Фаренгейту), что достаточно для плавления свинца. Смесь химических веществ, составляющих атмосферу, таких как серная кислота, вызывает коррозию большинства металлов. А сокрушительное атмосферное давление примерно эквивалентно нахождению под водой на глубине 1500 метров (5000 футов).

В этих экстремальных условиях окружающей среды умирают металлы и электроника; поэтому несколько миссий спускаемых аппаратов на Венеру, которые добрались до поверхности, например, советские миссии Венеры, длились всего два часа или меньше. Любые будущие посадочные модули или вездеходы должны будут иметь характеристики, близкие к супергероям, чтобы выжить на поверхности злого близнеца Земли.

Но есть еще одна проблема, которая может быть близка к решению: создание батарей, которые могут работать достаточно долго в адских условиях Венеры, чтобы сделать миссию спускаемого аппарата стоящей усилий.

НАСА сотрудничает с компанией Advanced Thermal Batteries, Inc (ATB), и вместе они создали первый батарея, которая продемонстрировала способность работать при температурах Венеры в течение всего солнечного дня Венеры, что составляет примерно 120 земных дней.

Батарея основана на использовании недолговечных тепловых аккумуляторных систем. для питания умных ракет. Батарея состоит из 17 отдельных элементов и использует специально разработанные химические и конструкционные материалы.

Хотя батарея все еще находится в разработке, инженеры воодушевлены тем, что проведенные тесты демонстрируют, что эти типы батарей способны работать в суровых условиях, таких как на Венере.

Кроме того, этот передовой тип аккумуляторной технологии может стать новым устройством хранения энергии для будущих исследований в суровых условиях по всей Солнечной системе.

«Эта недавняя демонстрация аккумуляторной технологии, с улучшенной архитектурой и электрохимией с низким уровнем саморазряда — это огромное достижение, о котором многие, возможно, и не подозревали», — сказал д-р Кевин Вепасник, инженер проекта ATB, в пресс-релизе НАСА.

Батарейки, похоже, являются единственным решением для питания посадочного модуля Венеры. Солнечные панели нежизнеспособны из-за уровня освещенности поверхности, сравнимого с пасмурным днем ​​на Земле, а современные конструкции солнечных панелей не выдерживают высокого поверхностного давления. Радиоизотопный термоэлектрический генератор (РТГ) требует доставки источника тепла на поверхность Венеры, а поскольку управление теплом уже является серьезной задачей миссии, этот метод не является хорошим вариантом.

Но на Венере тепловые батареи может использовать атмосферные условия окружающей среды для нагрева специального высокотемпературного электролита, который является твердым и инертным при стандартной комнатной температуре. Кроме того, они могут оставаться в рабочем состоянии без пиротехники или теплоизоляции.

НАСА заявляет, что этот новый подход к батареям продемонстрировал работу при высоких температурах в течение беспрецедентных периодов времени и закладывает основу для новой парадигмы аккумуляторов. технологии и для спускаемых аппаратов Венеры.

Работа над новым типом тепловой батареи является частью текущей работы Исследовательского центра Гленна НАСА по разработке небольшого посадочного модуля на Венеру под названием Long-Lived In situ Solar System Explorer (LLISSE).

Программа использует последние достижения в области высокотемпературных систем и новую концепцию операций, позволяющую проводить операции на поверхности Венеры. в течение 60 дней или дольше, пока посадочный модуль собирает научные данные и передает их на орбитальный аппарат Венеры.

LLISSE должен весить примерно 10 кг (22 фунта) и нести набор небольших датчиков для измерения ветра, солнечной радиации. , температура, давление и содержание основных химических компонентов атмосферы. LLISSE будет полной системой с электроникой, средствами связи и приборами, для работы которых потребуется батарея.

ATB заявляет, что они ожидают, что полный прототип системы батарей Venus будет продемонстрирован в следующие 18 месяцев.

Эта статья была первоначально опубликована Universe Today. Прочтите исходную статью.