Projektüberblick
NASA hat das Projekt SPEARS (Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space) ins Leben gerufen, um Festkörperbatterien zu entwickeln, die den extremen Temperaturbedingungen am Südpol des Mondes standhalten. Ziel ist es, zuverlässige Energieversorgung für Astronauten, Rover und wissenschaftliche Instrumente im Rahmen der Artemis-Mission zu gewährleisten.
Technologische Grundlagen
Im Gegensatz zu herkömmlichen Lithium‑Ion‑Batterien, die flüssige Elektrolyte nutzen, setzen SPEARS‑Batterien auf feste keramische oder polymerbasierte Elektrolyte. Diese Festelektrolyte bleiben bei tiefen Temperaturen funktionsfähig und vermeiden das Einfrieren, das bei flüssigen Systemen zu Schäden führen kann.
Testergebnisse im Thermovakuum
Im Langley Research Center wurden Prototypen in einer Thermovakuum‑Kammer getestet. Die Zellen arbeiteten stabil bis zu 80 °C und bis zu –60 °C, wobei sie bei –80 °C noch funktionsfähig waren. Nach Temperaturschocks von 100 °C auf –170 °C zeigten die Batterien keine bleibenden Schäden.
Thermisches Management
Die Batterien benötigen nur ein kurzes Aufwärmen durch kleine Heizelemente, um betriebsbereit zu sein. Dadurch können schwere thermische Management‑Systeme in Raumfahrzeugen und Mondhabitaten reduziert werden, was zu leichteren Konstruktionen und geringeren Kosten führt.
Potenzielle Anwendungen
Die Technologie kann für Werkzeuge wie Bohrgeräte in schattigen Kratern, mobile Rover, Notstrompakete für Astronauten und langfristige wissenschaftliche Messgeräte eingesetzt werden. Zusätzlich sieht das Projektteam eine Übertragung der Technologie auf Erd‑basierte Anwendungen, etwa in der Automobil‑ und Mobilgeräteindustrie.
Projektentwicklung und Ausblick
Das SPEARS‑Projekt startete 2026 mit Fördermitteln der Advanced Research and Technology Division des NASA Research and Technology Mission Directorate. Neben Langley arbeitet das Ames Research Center an Flughardware und Testboards, um die Batterien für zukünftige Raumflüge zu qualifizieren. Das Team plant, die Leistung weiter zu steigern und die Temperaturgrenzen zu erweitern, um die kommerzielle Nutzung zu ermöglichen.
[Lizenzangabe]: ‚Public Domain (U.S. Government Work)‘
[Zusatz]: “
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