Các nhà khoa học tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc đã đạt được một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng với phát minh mới: loại pin nhẹ và có thể sạc lại dành riêng cho các chuyến thám hiểm đến sao Hỏa. Đặc biệt, pin này có khả năng hút trực tiếp nguyên liệu từ bầu khí quyển của hành tinh Đỏ trong quá trình sạc và xả. Ngoài ra, nó còn được thiết kế để chịu đựng được nhiệt độ khắc nghiệt trên bề mặt sao Hỏa, mở ra hy vọng mới cho các nhiệm vụ khám phá vũ trụ trong tương lai.
Một nhóm nghiên cứu tại Trung Quốc vừa công bố công nghệ mới về pin có khả năng sạc lại bằng năng lượng khí quyển trên sao Hỏa. Nhờ vào sự đổi mới này, việc lưu trữ và sử dụng năng lượng trên hành tinh đỏ sẽ trở nên khả thi hơn bao giờ hết. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc chuẩn bị cho các nhiệm vụ thám hiểm không gian trong tương lai, mở ra nhiều cơ hội cho nghiên cứu và khám phá. (Ảnh: SCMP)
Theo một nghiên cứu gần đây đăng trên tạp chí Science Bulletin, công nghệ pin mới đã cho thấy khả năng hoạt động ấn tượng trong thời gian lên tới 1.350 giờ. Điều này tương đương gần hai tháng trên hành tinh Đỏ, ở điều kiện nhiệt độ 0 độ C. Đặc biệt, một ngày trên sao Hỏa dài hơn khoảng 40 phút so với một ngày trên Trái đất, mở ra nhiều tiềm năng cho các nhiệm vụ khám phá không gian trong tương lai.
Các nhà nghiên cứu đang phát triển công nghệ pin với khả năng vận hành hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt của hành tinh đỏ. Trên sao Hỏa, sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm có thể lên đến 60 độ, và thiết kế mới này hứa hẹn sẽ đáp ứng yêu cầu hoạt động bền bỉ trong môi trường đầy thử thách đó.
Nhóm nghiên cứu đã công bố thông tin về sự phát triển của một loại pin mới, được thiết kế đặc biệt cho nhiệm vụ thám hiểm không gian. Loại pin này có khả năng sử dụng trực tiếp năng lượng từ khí quyển của sao Hỏa. Đáng chú ý, hiệu suất điện hóa của pin được đánh giá trong một dải nhiệt độ rộng, giúp nó hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt của hành tinh đỏ. Những bước tiến này hứa hẹn sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho các cuộc thám hiểm trong tương lai.
Nhóm nghiên cứu đang tập trung phát triển công nghệ pin mới cho các thiết bị thám hiểm trên hành tinh đỏ. Mục tiêu chính của dự án là cung cấp một giải pháp thay thế cho các loại pin lithium-ion hiện tại, vốn đang chiếm ưu thế trong lĩnh vực này. Những pin mới này sẽ hỗ trợ cho các tàu thám hiểm như Sojourner của Mỹ năm 1997 và xe tự hành Zhurong của Trung Quốc vào năm 2021, mang lại tiềm năng lớn hơn cho các cuộc khảo sát và khám phá sao Hỏa trong tương lai.
Theo nghiên cứu của tác giả Xiao Xu, pin mới hoạt động theo cơ chế tương tự như pin nhiên liệu. Nó chuyển đổi các phản ứng hóa học từ nguồn năng lượng thành điện năng một cách hiệu quả. Cách thức hoạt động này mở ra nhiều tiềm năng trong việc sử dụng năng lượng sạch hơn trong tương lai.
Xiao đã chia sẻ một thông tin thú vị về công nghệ pin trên sao Hỏa. Giống như pin nhiên liệu hydro-oxy, loại pin này sử dụng các khí như carbon dioxide, oxy và carbon monoxide từ bầu khí quyển hành tinh đỏ. Sự đặc biệt của chúng nằm ở chỗ, pin sao Hỏa có khả năng sản xuất năng lượng điện trực tiếp từ tài nguyên sẵn có thông qua các phản ứng điện hóa hoặc hóa học. Công nghệ này mở ra tiềm năng lớn cho nghiên cứu và khám phá không gian trong tương lai.
Khi đề cập đến tình hình của Zhurong, xe tự hành thám hiểm của Trung Quốc hoạt động bằng năng lượng mặt trời, hiện đang trong trạng thái ngủ đông trên sao Hỏa. Nguyên nhân chủ yếu là do bụi bẩn tích tụ đã làm giảm đáng kể lượng ánh sáng mà các tấm pin mặt trời nhận được. Tuy nhiên, Xiao khẳng định rằng việc sử dụng năng lượng mặt trời không phải là giải pháp duy nhất để nạp lại pin cho Zhurong.
Theo thông tin từ Xiao, các xe tự hành đang hoạt động trên hành tinh đỏ được trang bị nhiều nguồn năng lượng nhằm hỗ trợ cho hệ thống điện của chúng. Xiao nhấn mạnh rằng "Pin sao Hỏa không thay thế bất kỳ nguồn năng lượng nào, mà mục tiêu chính của nó là cung cấp thêm một lựa chọn bổ sung cho nguồn điện". Với sự phát triển này, các phương tiện thám hiểm sẽ hoạt động hiệu quả hơn trong môi trường khắc nghiệt của sao Hỏa.
Xiao chia sẻ rằng nhóm nghiên cứu đang hướng đến việc phát triển các loại pin thể rắn dành riêng cho môi trường trên sao Hỏa. Mục tiêu chính là khắc phục tình trạng bay hơi của chất điện phân trong điều kiện áp suất thấp. Đồng thời, nhóm cũng tập trung vào việc cải thiện các hệ thống quản lý nhiệt và khí áp, đảm bảo hoạt động hiệu quả trong không gian khắc nghiệt này.
