ภายใต้การชี้นำของศาสตราจารย์ตัน เผิง นักวิชาการจากมหาวิทยาลัย วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีน เสี่ยว ซู นักวิจัยหลังปริญญาเอก ได้ประดิษฐ์แบตเตอรี่ดาวอังคาร ความสำเร็จนี้ไม่เพียงแต่เป็นก้าวสำคัญสำหรับมนุษยชาติในการเดินทางสำรวจจักรวาลเท่านั้น แต่ยังมอบโซลูชันพลังงานที่ไม่เคยมีมาก่อนอีกด้วย หลังจากการตรวจสอบหลายครั้ง งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน นิตยสาร Science Bulletin เมื่อต้นเดือนตุลาคม

ในการศึกษาครั้งนี้ ดร. เสี่ยว ซู ได้แสดงให้เห็นถึงความคิดสร้างสรรค์อันน่าทึ่งด้วยการออกแบบระบบแบตเตอรี่ที่ใช้ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารเป็นเชื้อเพลิงโดยตรง ด้วยเหตุนี้ ดาวอังคารจึงมีสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย ชั้นบรรยากาศที่ซับซ้อนประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) 95.32% ไนโตรเจน 2.7% อาร์กอน 1.6% ออกซิเจน 0.13% และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) 0.08% และอุณหภูมิระหว่างกลางวันและกลางคืนต่างกันสูงสุดถึง 60 องศาเซลเซียส

แพทย์หญิงสาวสร้างแบตเตอรี่อวกาศทนความเย็นที่สามารถใช้งานได้บนดาวอังคารนาน 2 เดือน
ภาพประกอบ ที่มาของภาพ: SCMP

การถือกำเนิดของแบตเตอรี่สำหรับดาวอังคารไม่เพียงแต่ช่วยลดภาระของยานอวกาศลงอย่างมาก แต่ยังเปิดโอกาสให้สามารถ สำรวจ อวกาศได้ไกลขึ้นและยาวนานขึ้นอีกด้วย จุดเด่นของแบตเตอรี่ประเภทนี้อยู่ที่กลไกการแปลงพลังงานที่มีประสิทธิภาพและความสามารถในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้อย่างเหนือชั้น

ผู้เขียนงานวิจัยระบุว่า แบตเตอรี่บนดาวอังคารทำหน้าที่เป็น "ผู้กินอย่างตะกละตะกลาม" โดยดูดซับองค์ประกอบในชั้นบรรยากาศโดยตรงเป็น "อาหาร" ผ่านปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าที่ซับซ้อน เปลี่ยนของขวัญจากธรรมชาติให้เป็นพลังงานไฟฟ้า เมื่อแบตเตอรี่หมด แบตเตอรี่จะใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานนิวเคลียร์เพื่อชาร์จพลังงาน หลังจากให้พลังงานแก่ตัวเองแล้ว แบตเตอรี่จะยังคงทำงานได้ตามปกติ

คุณสมบัติพิเศษของแบตเตอรี่ Mars คือประสิทธิภาพอันโดดเด่นแม้ในอุณหภูมิที่รุนแรง ที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส แบตเตอรี่ยังคงมีความหนาแน่นพลังงานสูงถึง 373.9 วัตต์ชั่วโมง/กิโลกรัม และมีรอบการชาร์จและคายประจุนานถึง 1,375 ชั่วโมง ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่สามารถทำงานได้อย่างเสถียรนานประมาณ 2 เดือนบนดาวอังคาร ซึ่งให้พลังงานเพียงพอสำหรับเครื่องมือวิจัย ระบบสื่อสาร และอุปกรณ์ช่วยชีวิต

นอกจากนี้ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ช่องว่างแรงดันไฟฟ้า อัตราการชาร์จ-คายประจุ และความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่จะยังคงที่ เพื่อให้บรรลุผลดังกล่าว ทีมวิจัยได้ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผลิตอิเล็กโทรดขั้นสูงและออกแบบโครงสร้างแบตเตอรี่แบบหลายชั้นเพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสกับบรรยากาศให้มากที่สุด และเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานและกำลังไฟฟ้าขาออก

โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าเมื่อทีมวิจัยเพิ่มขนาดแบตเตอรี่เป็น 4 ตร.ซม. ความหนาแน่นพลังงานเชิงปริมาตรของแบตเตอรี่จะสูงถึงระดับสูงสุดเป็นประวัติการณ์ที่ 630 Wh/l และพลังงานจำเพาะอยู่ที่ 765 Wh/kg

แพทย์หญิงสาวสร้างแบตเตอรี่อวกาศทนความเย็นที่สามารถใช้งานได้บนดาวอังคารนาน 2 เดือน
สรุปผลการทดลองแบตเตอรี่มาร์ส ที่มาภาพ: Badiu

เมื่อถูกถามว่าแบตเตอรี่ประเภทนี้คล้ายคลึงกับยานสำรวจพลังงานแสงอาทิตย์ที่กำลัง "จำศีล" บนดาวอังคารหลังจากมีฝุ่นสะสมหรือไม่ ดร. เทียว ฮุก ยืนยันว่าฝุ่นที่สะสมไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่บนดาวอังคาร

ในอนาคต แพทย์หญิงยังคงมุ่งเน้นการพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตตของ Mars เพื่อแก้ปัญหาทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการระเหยในสภาพแวดล้อมความกดอากาศต่ำและเมื่ออุณหภูมิผันผวน ขณะเดียวกัน ทีมวิจัยจะศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการผสานรวมระบบการจัดการความร้อนและความดันเพื่อสร้างระบบพลังงานอเนกประสงค์

ความพยายามของทีมวิจัยเหล่านี้ไม่เพียงแต่ส่งเสริมการพัฒนาที่โดดเด่นของเทคโนโลยีพลังงานอวกาศเท่านั้น แต่ยังวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการสำรวจอวกาศและทำให้ความฝันของมนุษยชาติในการเดินทางระหว่างดวงดาวเป็นจริงอีกด้วย

นักวิทยาศาสตร์สร้างแบตเตอรี่นิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าแบตเตอรี่ทั่วไปถึง 8,000 เท่า และสามารถใช้งานได้หลายร้อยปี ประเทศจีน - นักวิทยาศาสตร์ Vuong Thu Ao และเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัย Dong Ngo (ประเทศจีน) ได้สร้างแบตเตอรี่นิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าแบตเตอรี่ทั่วไปถึง 8,000 เท่า