Лабораторія NASA у Клівленді випробовує нову систему регенеративних паливних елементів, яка має стати альтернативою сонячним панелям під час тривалих місій на Місяці. Цей пристрій функціонує подібно до акумулятора, об’єднуючи та розщеплюючи водень і кисень для вироблення електроенергії, що є критично важливим для роботи обладнання під час двотижневих місячних ночей, коли сонячне світло повністю відсутнє. Проєкт розробляється як ключовий інструмент для програми Artemis, що готує повернення людей на супутник Землі.
Технічні параметри системи вражають своєю складністю, адже конструкція, яку інженери порівнюють за розмірами з невеликим седаном, містить 270 датчиків та близько 1000 окремих компонентів. Попри габарити, розробники стверджують, що вага установки суттєво менша за традиційні акумуляторні системи аналогічної потужності. Процес передбачає виділення тепла та води як побічних продуктів, а для відновлення запасів енергії система за допомогою зовнішнього джерела живлення розщеплює воду назад на водень і кисень.
Процес тестування, який триває з 2019 року, вимагає використання кранів для маніпуляцій з циліндричним блоком, що складається з багатьох пласких елементів, і проводиться дистанційно з окремого приміщення. Команда під керівництвом Керріган Кейн планує завершити розробку до вересня 2027 року, паралельно вирішуючи технічні проблеми зі зберіганням газів. Успіх цього етапу дозволить NASA перейти від лабораторних випробувань до імітації реальних умов поверхні Місяця, де температура коливається від -180 до 120 градусів Цельсія.
Важливість розробки зумовлена неефективністю сучасних літій-іонних акумуляторів, які не мають достатньої щільності енергії для забезпечення тривалого перебування на місячній поверхні. Дослідження показують, що регенеративні паливні елементи здатні зберігати у 3,4 раза більше енергії при тій же масі, що робить їх привабливішими за традиційні рішення. Разом з партнерами Giner, Inc. та Infinity Fuel Cell і Hydrogen, Inc., NASA вже отримала прототип, що продемонстрував понад 500 годин автономної роботи у 2024 році.
Ця технологія є невід’ємною частиною амбітного плану NASA, який передбачає створення постійної місячної бази до 2030 року. Програма Artemis потребує щонайменше 79 запусків та будівництва п’яти житлових модулів, загальна вартість яких оцінюється у 30 мільярдів доларів. Хоча ядерні енергетичні установки також розглядаються як варіант, саме паливні елементи мають стати основним джерелом енергії для роверів та середовищ проживання, забезпечуючи життєдіяльність астронавтів під час перших тривалих місій, запланованих на період після 2028 року.
