¿Alguien ha desarrollado una batería confiable para el espacio profundo que no necesite mantenerse caliente?

Satélites de comunicación espacial remota

¿Alguien ha desarrollado una batería confiable para usar en aplicaciones de espacio profundo frío? ¿Algo que no necesita mantenerse caliente?

Por ejemplo, las baterías de litio ciertamente tienen sus limitaciones debido a las temperaturas, pero ¿las aplicaciones de tipo Graphene o SS ayudan a resolver este problema?

Entiendo que una empresa en China, Guangzhou Auto Group, ha estado trabajando con China Carbon en las aplicaciones ultra frías de alta densidad de grafeno y ¿Quantum Scape está trabajando en una versión SS?

Gracias por el crédito de la foto a: fotógrafo, Adam Makarenko adammakarenko.com/photography la imagen es Ice Probe I.

pregunta "genial"!
¿No podría simplemente aislar la batería y usar parte de su energía para mantenerla caliente si es necesario? Tendrás que protegerlo de la radiación espacial de todos modos, ¿por qué no protegerlo de las bajas temperaturas?
Las baterías no son lo único que es sensible a la temperatura, o incluso lo más sensible en una sonda. La hidracina que se usa comúnmente como monopropulsor se congelará un poco por encima del punto de congelación del agua, por ejemplo. ¿Y a qué se refiere "SS"?
@ChristopherJamesHuff Creo que el punto de la pregunta es que, aunque otros componentes sensibles de un rover se pueden reemplazar con otras alternativas, las baterías son lo más esencial que se puede obtener y no hay muchas otras soluciones. La hidracina y sus derivados son comunes, pero se pueden reemplazar fácilmente.
¡Bienvenido! Debe otorgar la atribución adecuada a todo el material que publique en Stack Exchange que no sea su propio trabajo. Esa imagen es Ice Probe I , del creador y fotógrafo de miniaturas Adam Makarenko adammakarenko.com/photography
La mayoría de los elementos electrónicos de estado sólido (CPU, transistores, etc.) también son bastante sensibles a la temperatura, por lo que no ahorra mucho al calentar todo excepto la batería.
Los componentes electrónicos de @CarlWitthoft pueden almacenarse a temperaturas más bajas y luego calentarse a la temperatura de funcionamiento cuando sea necesario. Pero para muchos tipos de baterías, una vez que se enfrían demasiado, se dañan irreversiblemente. No es una buena comparación.
@uhoh, por eso ese tipo de baterías generalmente no se instalan en las sondas espaciales :-). (excepto, por supuesto, cuando tiene una fuente de energía confiable como un RTG.... o un ZPM)
@CarlWitthoft están instalados en naves espaciales, pero con paneles solares en lugar de RTG. Las baterías se autocalientan durante los eclipses o durante la noche en mundos sin nubes como Marte. ¡Esta discusión naturalmente conduce a una nueva pregunta interesante! ¿Cuándo fue la última vez que se lanzó una nave espacial alimentada por batería sin un RTG o energía solar eléctrica?
En una nota relacionada, ¿por qué no es una práctica común lanzar sondas/móviles de aterrizaje con pequeños RTG que serían capaces de mantener la nave segura durante los períodos de 'apagón', manteniendo las baterías calientes y cargándolas mientras los paneles solares no funcionan? -funcional.

Respuestas (2)

Un generador termoeléctrico de radioisótopos (a veces denominado batería nuclear) es probablemente lo mejor: https://en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator

Aunque se calienta, no necesita "mantenerse caliente", ya que se calienta a sí mismo a partir de procesos nucleares dentro de los materiales radiactivos sellados en su interior y produce electricidad. La desventaja es que solo produce una pequeña cantidad de electricidad, pero es mejor que nada y es posible que puedas aprovechar el calor residual que produce.

Lo siento, pero -1porque un generador no es una batería. Los rovers de Marte estarían en una mala situación si les quitara las baterías y les dijera que funcionen con sus RTG, porque una de las funciones de un bateador es "amortiguar" la energía de un RTG y luego proporcionar un mayor nivel de energía durante la "demanda máxima". ". Si incrustara fuentes de calor de radioisótopos más pequeñas dentro de las baterías convencionales, podría mantenerlas calientes, pero la pregunta pide específicamente "una batería confiable para el espacio profundo que no necesita mantenerse caliente". No creo que haya uno que no sea confiable todavía.
Gracias a todos por sus comentarios, tenemos más para investigar, pero estamos trabajando en algo muy emocionante para una plataforma de comunicaciones interplanetarias única. Todos ustedes son muy apreciados y gracias de nuevo a todos.

Las baterías electroquímicas que son independientes de la temperatura son imposibles. Ha habido diferentes diseños para alta, media y baja temperatura, pero para cada diseño existe un determinado rango de temperatura de funcionamiento. Todas las reacciones químicas son más rápidas a mayor temperatura y más lentas a menor temperatura.

Si hace demasiado calor para la batería, la vida útil de la batería será más corta. Si hace demasiado frío para la batería, el voltaje y la posible corriente máxima serán demasiado bajos.

Una batería diseñada para temperaturas muy bajas debe mantenerse fría antes del lanzamiento. La batería estará demasiado caliente en la primera parte del vuelo al espacio profundo.

¿Alguien ha desarrollado una batería confiable para el espacio profundo que no necesite mantenerse caliente?
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