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Baterías en el espacio

Baterías de níquel-hidrógeno para Hubble [1]

Las baterías se utilizan en naves espaciales como medio de almacenamiento de energía. Las baterías primarias contienen toda su energía utilizable cuando están ensambladas y solo se pueden descargar. Las baterías secundarias se pueden recargar con alguna otra fuente de energía, como paneles solares o energía basada en radioisótopos ( RTG ), 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 funcionar al vacío. Deben resistir la aceleración del lanzamiento y la vibración mientras alcanzan la órbita. Deben poder funcionar en un amplio rango de temperaturas y no deben emitir gases que corroan el vehículo espacial, alteren su trayectoria o contaminen los instrumentos o los sistemas de soporte vital. Las baterías de los vehículos que orbitan alrededor de la Tierra también deben resistir el alto nivel de radiación ionizante por encima del escudo de la atmósfera terrestre. Los satélites artificiales, como los de comunicaciones , requieren sistemas de baterías que puedan soportar miles de ciclos de carga y descarga durante la vida útil prevista del satélite. [2]

Esquema de disposición interna de una batería recargable de níquel-hidrógeno.

Las baterías primarias se utilizan para tareas de duración relativamente corta. Los primeros satélites tenían una vida útil de sólo 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 células solares o un generador de radioisótopos puedan proporcionar energía para recargar la batería. Un satélite cercano a la Tierra estará en sombra durante la mitad de cada órbita, por lo que requiere baterías para mantener su funcionamiento. Incluso los satélites en órbita geosincrónica experimentan "períodos de eclipse" regulares de duración variable. Vehículos como la nave espacial Apolo y el transbordador espacial requerían más energía de la que podían suministrar las baterías o los paneles solares, por lo que dependían de 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 necesita. Esto mejora la vida útil de la batería, ya que no pueden ocurrir 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 fiables 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.

Ver también

Referencias

  1. ^ Baterías de la Misión 4 de mantenimiento del telescopio espacial Hubble
  2. ^ abcdefg G. Halpert, et al.- Baterías y pilas de combustible en el espacio
  3. ^ abcdefg Ball, et al. - Módulos de aterrizaje planetarios y sondas de entrada - Página 102
  4. ^ J. Jeevarajan - Comparación de la seguridad de dos baterías de litio primarias para los sensores de impacto del borde de ataque del ala Orbiter

enlaces externos