La NASA sviluppa nuove batterie allo stato solido per le temperature estreme della Luna

Torniamo a parlare delle tecnologie che potrebbero accompagnare il ritorno dell’uomo sulla Luna, questa volta con un progetto che punta a risolvere uno dei problemi più complessi per le future missioni spaziali, ovvero l’alimentazione elettrica in condizioni ambientali estreme.

La NASA sta infatti sviluppando nuove batterie allo stato solido progettate per resistere alle forti escursioni termiche del nostro satellite, dove le temperature notturne possono scendere fino a -200 °C, soprattutto nelle regioni del polo sud lunare.

Yi Lin, responsabile delle attività di ricerca e dei test SPEARS presso Langley, ha confermato che le prove hanno dimostrato per la prima volta la capacità delle celle di operare a una temperatura così bassa. Il ricercatore ritiene inoltre possibile migliorare ulteriormente il comportamento degli accumulatori, anche ampliandone l’intervallo operativo, ma si tratta di obiettivi che dovranno essere verificati con nuove sperimentazioni.

Segui TuttoTech.net su Google Discover

Pubblicità-20%

Amazon

Google Pixel 10a

399€499€

Vai all'offerta

Le batterie resistono fino a -170 °C, ma devono essere riscaldate per funzionare

Uno degli aspetti più interessanti del progetto riguarda la differenza tra la capacità di funzionare a una determinata temperatura e quella di sopravvivere a condizioni ancora più estreme. Le batterie SPEARS non sono infatti in grado di erogare energia a -170 °C, ma i test hanno dimostrato che possono essere esposte a temperature comprese tra -170 °C e 100 °C senza riportare danni permanenti.

È una distinzione fondamentale per le future applicazioni lunari. Durante la notte infatti, alcune aree della Luna possono diventare talmente fredde da rendere inutilizzabili molti sistemi convenzionali; una batteria allo stato solido potrebbe invece attraversare queste condizioni e tornare operativa una volta riportata entro il proprio intervallo di funzionamento.

Per riuscirci, la NASA prevede di utilizzare piccoli riscaldatori, necessari a portare gli accumulatori alla temperatura corretta prima dell’utilizzo; non sarebbe quindi indispensabile mantenerli costantemente al caldo durante tutta la permanenza sulla superficie lunare, con possibili vantaggi per la gestione energetica complessiva.

Un simile approccio potrebbe ridurre la necessità di sistemi termici ingombranti e pesanti a bordo dei veicoli spaziali e degli habitat lunari; la conseguente riduzione della massa e dei consumi dedicati al controllo della temperatura potrebbe contribuire a contenere i costi e a prolungare la durata delle missioni. Si tratta, tuttavia, di benefici potenziali in quanto le prove attuali riguardano piccole celle prototipo e non dimostrano ancora le prestazioni di un sistema completo installato sulla Luna.

Dai rover lunari agli strumenti scientifici: le possibili applicazioni

Le batterie sviluppate nell’ambito di SPEARS potrebbero trovare spazio in numerosi dispositivi destinati alle future esplorazioni lunari. Tra le applicazioni considerate rientrano i rover, gli strumenti portatili degli astronauti, i sistemi di alimentazione di emergenza e le attrezzature scientifiche che dovranno lavorare per periodi prolungati in ambienti particolarmente difficili.

Un esempio riguarda i trapani e gli altri strumenti utilizzati all’interno dei crateri permanentemente in ombra, dove le temperature possono rimanere estremamente basse. In questi contesti, poter disporre di accumulatori resistenti al freddo potrebbe semplificare la progettazione delle apparecchiature e ridurre le risorse necessarie per mantenerle operative.

La NASA non punta necessariamente a realizzare una batteria universale. La composizione degli elettrodi può essere modificata per privilegiare caratteristiche differenti, come la quantità di energia immagazzinabile, la potenza erogabile oppure la durata nel tempo. In questo modo, la tecnologia potrebbe essere adattata alle esigenze di un rover, di un dispositivo di emergenza o di uno strumento scientifico, mantenendo il vantaggio di un elettrolita solido.

Il progetto SPEARS è partito nel 2026 con finanziamenti della divisione Advanced Research and Technology della NASA. La fase iniziale è dedicata allo sviluppo tecnologico, mentre un’eventuale collaborazione con aziende commerciali potrebbe arrivare in un secondo momento. Anche l’Ames Research Center, in California, sta contribuendo al lavoro, sviluppando hardware di volo, schede di prova e componenti elettronici utili a preparare le batterie alle future sperimentazioni in ambiente spaziale.

Dallo spazio alla Terra, la tecnologia potrebbe arrivare anche nei dispositivi quotidiani

Sebbene SPEARS sia stato concepito per rispondere alle esigenze delle missioni spaziali, le sue applicazioni potrebbero estendersi anche ad altri ambiti, e non sarebbe la prima volta. Il progetto deriva infatti da precedenti attività di ricerca dedicate alle batterie per applicazioni aeronautiche, segno di come le tecnologie sviluppate per affrontare le condizioni estreme dello spazio possano trovare impiego anche in altri settori.

Secondo Ji Su, scienziata specializzata nei materiali polimerici e responsabile delle attività presso Langley, le batterie allo stato solido potrebbero interessare in futuro comparti come quello automobilistico, i dispositivi mobili, le apparecchiature di comunicazione e i droni.

Per il momento, però, è importante distinguere le prospettive dalle applicazioni già disponibili. I test della NASA rappresentano un passo avanti nella ricerca di accumulatori capaci di tollerare forti escursioni termiche, ma serviranno ulteriori sviluppi prima di poter valutare l’impiego della tecnologia su veicoli lunari o dispositivi commerciali.

Il traguardo immediato resta quindi quello di trasformare i risultati ottenuti in laboratorio in una soluzione sufficientemente affidabile per le future missioni Artemis. Se i prossimi test confermeranno le potenzialità delle celle SPEARS, la NASA potrebbe disporre di un nuovo strumento per affrontare una delle sfide più concrete della permanenza umana sulla Luna, garantendo energia anche quando le temperature rendono particolarmente difficile utilizzare le batterie tradizionali.