火星电池为宇航员模型和电子表供电。(据中国科学技术大学)
最近,国内科研团队的一项超酷的发明——“火星电池”,成功吸引了一波流量。
火星电池,是一种专门为火星环境设计的电池系统,它能以火星大气为燃料。这听起来是不是很神奇?
这种特殊的电池,不仅是我国能源储存技术的又一次重大突破,也为人类探索外太空提供了更多可能。
火星环境不一般
无论是科学家的探索精神、探险家的冒险激情,或是人类对于新家园的渴望,火星都有着令人难以抗拒的魅力。
在这片红色的土地上,我们看到了类似地球的地貌,也许还隐藏着生命的痕迹。
但是,火星的大气环境,和地球很不一样。
火星的大气主要由二氧化碳、氮气、氩气、氧气、一氧化碳等组成。其中,二氧化碳以超过95%的比例占据了绝对主导地位。
一般认为二氧化碳是“温室气体”,但火星大气过于稀薄,二氧化碳对这颗星球的保温效果不佳。
这颗星球上有着剧烈的温度波动,昼夜温差约有60摄氏度,还会引发遍布全球的遮天蔽日的沙尘暴。
如此极端的自然环境下,传统锂电池的供能方式,难以满足火星探测器的需求。
与此同时,地球和火星又相距甚远,无法提供及时的补给。
于是,科研人员研制了一种新概念供能装置——火星电池。
就地取材提升续航能力
火星电池的特别之处在哪呢?
简单来说,它能最大程度地利用火星大气中的二氧化碳,就地取材,在“吐纳之间”提供能量。
放电时,电池直接吸入火星大气作为燃料,极大地减轻了电池重量,为航天器携带电池进入太空提供便利;当电量耗尽后,电池可以利用火星表面的太阳能等进行二次充电,为下一次放电做准备。
另外,火星电池不惧火星环境,可以在极端环境下稳定运行。
这当然有赖于科研人员的努力。
随着对火星表面大气环境温度波动规律的进一步掌握,科研人员模拟火星表面的环境,实现了能够持续输出电能的火星电池系统。
据说,火星电池的循环寿命是1375小时,大约相当于2个火星月。
不过话又说回来,火星电池毕竟属于新生事物,要让它真正扛起能源补给的重担,还有很长的路要走。
供能突破助力深空探索
火星电池为火星探测器提供了一种新颖的能源解决方案。它可以延长火星探测器的运行时间,支持更复杂的长期探测任务。
登陆火星表面的着陆器和漫游器,必然会面临暗夜、风沙等恶劣情况下太阳能供给不足的挑战。
这时,火星电池就要勇挑重担,努力帮助探测器熬过“艰难岁月”。
未来,火星探测器或许会采用“多能互补”的能源系统,白天利用太阳能发电,太阳能不足时使用火星电池,实现能源循环利用,从而提升自身续航能力、工作时间和探测范围。
当然,火星电池的研发和完善远未止步。科研人员正朝着开发安全性更高、稳定性更好、工作寿命更长的固态火星电池前进。
人类的太空征程正“起步”,航天器供能方式五花八门、各有所长。
未来,高效、安全、适宜具体任务的供能方式将不断涌现,帮助人类造访更遥远的星球。
作者: 编辑:徐静怡