Las baterías se utilizan en naves espaciales como medio de almacenamiento de energía. Las baterías primarias contienen toda su energía utilizable cuando se ensamblan y solo se pueden descargar. Las baterías secundarias se pueden recargar a partir de alguna otra fuente de energía, como paneles solares, y pueden suministrar energía durante los períodos en que el vehículo espacial está fuera de la luz solar directa. Las baterías generan corriente eléctrica a partir de una reacción química.
Las baterías de las naves espaciales deben estar selladas para que funcionen al vacío. Deben soportar la aceleración del lanzamiento y la vibración mientras alcanzan la órbita. Deben poder operar en un amplio rango de temperaturas y no deben emitir gases que puedan corroer el vehículo espacial, alterar su trayectoria o contaminar instrumentos o sistemas de soporte vital. Las baterías para vehículos que orbitan alrededor de la Tierra deben resistir el alto nivel de radiación ionizante por encima del escudo de la atmósfera terrestre. Los satélites artificiales, como los satélites de comunicación , requieren sistemas de baterías que puedan soportar miles de ciclos de carga y descarga durante la vida útil prevista del satélite. [2]
Las baterías primarias se utilizan para tareas de duración relativamente corta. Los primeros satélites tenían una vida útil de unas pocas semanas o meses y podían transportar suficientes baterías primarias para proporcionar la vida útil requerida. Las tareas de mayor duración requieren un sistema recargable, donde las células solares o un generador de radioisótopos pueden proporcionar energía para recargar la batería. Un satélite cercano a la Tierra estará sombreado durante la mitad de cada órbita y, por lo tanto, requiere baterías para mantenerse en funcionamiento. Incluso los satélites en órbita geosincrónica experimentan "períodos de eclipse" regulares de duración variable. Vehículos como las misiones tripuladas a la Luna y el Transbordador Espacial necesitaban más energía de la que podían suministrar las baterías o los paneles solares, por lo que dependían de las pilas de combustible de hidrógeno para proporcionar varios kilovatios de energía durante cientos de horas. [2]
Una batería de reserva es una batería primaria que mantiene sus reactivos químicos separados hasta que se necesitan. Esto mejora la vida útil de la batería, ya que no se pueden producir reacciones secundarias si el electrolito y los electrodos están separados. En otra forma, el electrolito se calienta para volverse conductor durante el funcionamiento. Estas baterías pueden tener una vida útil corta, pero son muy confiables después de un almacenamiento prolongado. Se utilizan en misiles que tienen un tiempo de espera prolongado o en sondas espaciales que requieren energía durante el aterrizaje en un planeta.
La siguiente tabla enumera los tipos de baterías comunes que se utilizan en el espacio.
Tipo de Batería | Fórmula | Energía específica (W * h) / kg | Notas |
---|---|---|---|
Pila de combustible de hidrógeno | H | 275 | [3] |
Dióxido de litio-azufre | LiSO2 | 200 | [3] |
Cloruro de litio-tionilo | LiSOCl2 | 200 | [3] |
Bromo de litio en cloruro de tionilo | Li-BCX | [2] | |
Disulfuro de litio-hierro | LiFeS2 | [4] | |
Niquel Cadmio | NiCd | 30 | [3] |
Níquel-hidrógeno | NiH2 | 60 | [3] |
Sodio-azufre | Na-S | [2] | |
Plata-cadmio | Ag-Cd | [2] | |
Plata – zinc | AgZn | 100 | [3] |
Óxido de zinc-mercurio | Zn-HgO | [2] |
Ver también
Referencias
- ^ Baterías de la misión 4 de mantenimiento del telescopio espacial Hubble
- ^ a b c d e f g G. Halpert, et al.- Baterías y pilas de combustible en el espacio
- ^ a b c d e f g Ball, et al. - Aterrizadores planetarios y sondas de entrada - Página 102
- ^ J. Jeevarajan - Comparación de la seguridad de dos baterías de litio primarias para los sensores de impacto de borde de ataque del ala del orbitador