Trung Quốc phát triển pin vũ trụ có thể sạc bằng khí quyển sao Hỏa

Các nhà nghiên cứu của Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc cho biết đã phát triển loại pin nhẹ, có thể sạc lại phục vụ cho những chuyến thám hiểm sao Hỏa. Pin có khả năng “hút trực tiếp bầu khí quyển của sao Hỏa làm nhiên liệu” trong quá trình xả và sạc, đồng thời chịu được nhiệt độ khắc nghiệt của hành tinh Đỏ.

Theo bài báo công bố trên tạp chí Science Bulletin, pin có thể hoạt động trong hơn 1.350 giờ, tương đương gần hai tháng trên sao Hỏa, ở nhiệt độ 0 độ C. Một ngày trên sao Hỏa dài hơn khoảng 40 phút so với Trái đất.

Các nhà nghiên cứu khẳng định họ thiết kế pin sao cho có thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ thay đổi khắc nghiệt trên hành tinh đỏ, nơi ngày và đêm có thể chênh lệch tới 60 độ.

“Chúng tôi đã phát triển loại pin dùng cho mục đích thám hiểm không gian, sử dụng trực tiếp năng lượng từ bầu khí quyển của sao Hỏa, đồng thời đánh giá hiệu suất điện hóa ở dải nhiệt độ rộng để phù hợp với những biến động nhiệt độ khắc nghiệt trên hành tinh này” , nhóm nghiên cứu cho biết trong báo cáo.

Theo nhóm, mục tiêu phát triển pin sao Hỏa là để cạnh tranh với sự độc quyền của các pin lithium-ion thứ cấp sử dụng trong các thiết bị thám hiểm, như xe tự hành Sojourner của Mỹ năm 1997 hay xe tự hành Zhurong của Trung Quốc năm 2021.

Tác giả nghiên cứu Xiao Xu cho biết pin hoạt động giống như một pin nhiên liệu, chuyển đổi các phản ứng hóa học của nguồn năng lượng thành điện năng.

"Giống như pin nhiên liệu hydro-oxy sử dụng hydro làm nhiên liệu để tạo ra năng lượng, pin sao Hỏa lấy các khí như carbon dioxide, oxy và carbon monoxide từ bầu khí quyển sao Hỏa làm nhiên liệu" , Xiao nói. "Pin tạo ra năng lượng điện tại chỗ bằng cách sử dụng các tài nguyên hành tinh thông qua các phản ứng điện hóa hoặc hóa học".

Khi được hỏi về số phận của Zhurong, xe tự hành thám hiểm chạy bằng năng lượng mặt trời của Trung Quốc đang trong trạng thái ngủ đông trên sao Hỏa sau khi bụi tích tụ làm giảm lượng ánh sáng mặt trời mà nó có thể nhận, Xiao cho biết các tấm pin mặt trời không phải là cách duy nhất để sạc lại pin.

Theo Xiao, các xe tự hành thám hiểm trên hành tinh đỏ có nhiều nguồn năng lượng cũng cấp cho hệ thống điện của chúng. Cô nói: “Pin sao Hỏa không thay thế bất kỳ nguồn năng lượng nào, nó nhằm mục đích cung cấp một lựa chọn bổ sung cho nguồn điện”.

Xiao cho biết nhóm nghiên cứu cũng đặt mục tiêu phát triển thêm các loại pin sao Hỏa thể rắn, giải quyết vấn đề bay hơi của chất điện phân ở áp suất thấp cũng như hỗ trợ các hệ thống quản lý nhiệt và khí áp.