NASA再生燃料电池系统进入测试阶段 为月球暗面提供持续电力

NASA在克利夫兰格伦研究中心测试再生燃料电池原型,利用氢氧可逆反应储存电力,旨在解决月球长达两周的黑夜供电问题,为Artemis计划长期月球驻留提供全天候能源方案。

NASA在克利夫兰格伦研究中心的燃料测试实验室正对一套再生燃料电池原型进行测试。这套系统专为月球环境设计,旨在解决月夜约两周无光照条件下的电力供应问题,为未来月球基地的栖息地、月球车等设备提供全天候能源。

再生燃料电池的工作原理类似于可充电电池,但利用氢氧反应进行储能。发电时,氢气和氧气混合反应产生电力、热量和水;充电时,系统通过电解将水分解为氢气和氧气,实现燃料再生。这种闭环设计使燃料可反复使用,理论上仅需外界提供电力即可持续循环。

NASA再生燃料电池测试台架
位于克利夫兰的NASA格伦研究中心燃料测试实验室内的再生燃料电池原型

据NASA介绍,该原型系统体积与一辆小型轿车相当,内部包含约270个传感器和近1000个组件。项目负责人Kerrigan Cain博士将其描述为“庞然大物”,但同时强调其重量相比同等容量的传统电池组更轻,更适合对重量敏感的航天发射任务。这套燃料电池堆被形容为将银色和金色的易拉罐压扁后捆扎在一起的圆柱体,测试时需使用小型起重机进行吊装。

目前该系统仍面临充电效率衰减的挑战。再生过程中,电解效率无法达到100%,需要借助光伏阵列等外部电源提供额外的能量才能完成循环。研究团队正在改进电极材料和系统结构,以期提升整体效率。

Artemis计划的稳步推进

再生燃料电池的测试与NASA Artemis计划同步推进。2026年初,Artemis II任务成功将四名宇航员送入月球轨道并返回地球,完成了为期9天的载人绕月飞行。这是NASA新一代深空载人飞船的首个载人任务。接下来,2027年的Artemis III任务计划在近地轨道测试商业着陆器,为2028年宇航员重返月球表面铺路。再生燃料电池正是针对这些长期驻留任务的能源需求而开发,被视为实现可持续月球存在的重要拼图。

NASA格伦研究中心的首席工程师Cain博士指出:“建立可持续的长期月球存在需要匹配的电力与储能方案。再生燃料电池完美地契合了这些需求。”科学团队认为,该技术对于月球栖息地、巡视探测器以及Artemis架构下的多种系统而言,是一种理想的能源方案。

本文参考来源:BGR



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