Hay lugares en la Luna donde el Sol nunca llega a iluminar el suelo. Son cráteres sumidos en una oscuridad permanente, con temperaturas que pueden descender hasta los 200 grados bajo cero. Para los científicos representan algunos de los destinos más interesantes del satélite, pero también esconden un obstáculo formidable: las baterías convencionales no están preparadas para soportar semejante frío.
La NASA acaba de anunciar resultados prometedores de una tecnología que podría cambiar esa situación. Sus nuevas baterías de estado sólido han resistido temperaturas de hasta 170 grados bajo cero sin sufrir daños y han conseguido funcionar a niveles de frío que inutilizarían muchos sistemas convencionales. El avance, todavía experimental, podría resultar fundamental para mantener operativos los vehículos, herramientas e instrumentos de las futuras misiones Artemis.
Una batería capaz de sobrevivir donde las convencionales dejarían de funcionar
El proyecto se llama SPEARS, acrónimo de Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space, y está dirigido desde el Centro de Investigación Glenn de la NASA, en Cleveland. Según el comunicado oficial publicado por la agencia el 14 de octubre, el objetivo es desarrollar sistemas de almacenamiento energético que puedan sobrevivir a los extremos térmicos del entorno lunar sin depender de grandes mecanismos de calefacción.
Las baterías de iones de litio convencionales utilizan un electrolito líquido que permite el desplazamiento de iones entre sus electrodos. A temperaturas extremadamente bajas, ese líquido puede congelarse y comprometer el funcionamiento del dispositivo. Los cambios térmicos también pueden afectar su estabilidad y seguridad.
SPEARS propone sustituirlo por un electrolito sólido fabricado con materiales cerámicos o poliméricos. Esta modificación ofrece una mayor resistencia al frío y reduce algunos de los riesgos asociados a los componentes líquidos.
Los prototipos fueron sometidos a ensayos dentro de cámaras de vacío térmico del Centro Langley, diseñadas para reproducir condiciones del espacio. Los resultados mostraron que las celdas podían funcionar normalmente entre los 80 y los -60 °C. A -80 °C continuaban suministrando electricidad, aunque con un rendimiento ligeramente inferior.
Resistir 170 grados bajo cero no significa funcionar a esa temperatura
La prueba más llamativa llegó cuando los investigadores sometieron las baterías a temperaturas comprendidas entre los 100 y los -170 °C. Después de esos ciclos extremos, las celdas no presentaron daños. Sin embargo, existe una diferencia fundamental: las baterías sobrevivieron al frío extremo, pero no produjeron electricidad mientras permanecían a -170 °C.
El equipo comprobó que podían recuperar su funcionamiento después de calentarse. Este comportamiento podría resultar decisivo para las futuras misiones, porque permitiría desactivar temporalmente ciertos equipos durante las noches lunares y reactivarlos cuando fueran necesarios. En lugar de mantener las baterías calientes permanentemente, bastaría con pequeños calentadores para devolverlas a su temperatura operativa.
De acuerdo con la documentación técnica publicada por la NASA, reducir las exigencias de control térmico constituye uno de los grandes desafíos del almacenamiento energético para aplicaciones aeroespaciales. Menos calefacción implica un menor consumo energético y potencialmente sistemas más ligeros, dos ventajas particularmente importantes cuando cada kilogramo transportado hasta la Luna representa un coste elevado.
La próxima gran frontera lunar también depende de una batería
La región del polo sur lunar es uno de los principales objetivos de la exploración robótica y humana. Sus cráteres permanentemente sombreados podrían conservar depósitos de hielo de agua, un recurso de enorme importancia para investigaciones científicas y futuras operaciones espaciales. Pero explorar estas regiones exige herramientas capaces de funcionar sin iluminación solar directa durante periodos prolongados. La NASA contempla aplicaciones que incluyen vehículos de superficie, taladros científicos, instrumentos de medición y equipos de emergencia para astronautas.
El desarrollo todavía se encuentra en una fase inicial. Las baterías probadas son pequeñas celdas experimentales, y la agencia no ha anunciado que estén listas para integrarse en una misión lunar. Además, todavía deberán demostrar que pueden resistir de manera fiable múltiples ciclos de carga y descarga y adaptarse a sistemas de mayor tamaño.
El Centro de Investigación Ames ya trabaja en componentes electrónicos y equipos destinados a preparar futuras pruebas espaciales, según explicó la propia NASA.
La tecnología también podría tener aplicaciones terrestres, desde vehículos eléctricos hasta drones y dispositivos de comunicación que deban operar en condiciones ambientales difíciles. Por ahora, el avance no consiste en haber desarrollado una batería capaz de funcionar a -200 °C, sino en demostrar que un dispositivo puede sobrevivir a condiciones excepcionalmente frías y volver a activarse después.
Una diferencia que parece pequeña, pero que podría determinar cuánto tiempo permanecen operativos los futuros exploradores de la Luna.
