若い女性医師が火星で2ヶ月間使用できる耐寒性宇宙バッテリーを開発

中国 - 火星探査のための安定したエネルギー源を確保するため、シャオ・シュー博士は大気からエネルギーを引き出す耐寒性宇宙バッテリーを開発した。

中国科学技術大学の学者タン・バン教授の指導の下、博士研究員のシャオ・シュー氏が火星バッテリーを発明した。この成功は、人類の宇宙探査の進歩を示すだけでなく、前例のないエネルギーソリューションも提供します。多くのテストを経て、この研究は10月初旬にサイエンス・ブレティン誌にようやく掲載された。

この研究で、ティエウ・ハック博士は、火星の大気を燃料として直接利用するバッテリーシステムを設計することで、並外れた創造性を発揮しました。そのため、火星は二酸化炭素（CO₂）95.32％、窒素2.7％、アルゴン1.6％、酸素0.13％、一酸化炭素（CO）0.08％からなる複雑な大気と、昼夜の温度差が最大60℃という過酷な環境となっています。

若い女性医師が火星で2か月間使用できる耐寒性宇宙バッテリーを開発.jpg — *イラスト写真。写真提供：SCMP*

火星バッテリーの登場により、宇宙船の積載量が大幅に削減されるだけでなく、より長期かつより遠くまでの宇宙探査の可能性も開かれます。このタイプのバッテリーの特別な点は、効率的なエネルギー変換メカニズムと優れた環境適応性にあります。

研究の著者らによると、火星のバッテリーは「貪欲な食べる人」として機能し、複雑な電気化学反応を通じて大気の成分を「食物」として直接吸収し、自然からの贈り物を電気に変換するという。電源が切れると、バッテリーは太陽エネルギーまたは原子力エネルギーを利用して充電します。自己充電後、バッテリーは正常に機能し続けます。

火星バッテリーの特徴は、極端な温度でも優れた性能を発揮することです。 0℃の場合でも、バッテリーエネルギー密度は373.9Wh/kgと高いレベルに達し、充放電サイクルは1,375時間です。つまり、このバッテリーは火星上で約2か月間安定して動作し、研究ツール、通信システム、生命維持装置に電力を供給するのに十分なエネルギーを供給できることになります。

さらに、温度が上昇しても、電圧ギャップ、充放電率、バッテリー電力密度は安定したままです。この成果を達成するために、研究チームは高度な電極製造技術を応用し、大気との接触面積を最大化し、エネルギー密度と出力を向上させることを目指して、層状のバッテリー構造を設計しました。

具体的には、研究チームがバッテリーのサイズを4cm²に拡大したところ、バッテリーの体積エネルギー密度が過去最高の630Wh/lに達し、比エネルギーは765Wh/kgになったことが試験結果で明らかになった。