Las baterías se utilizan en las 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 a partir de 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 para naves espaciales deben estar selladas para funcionar en el vacío. Deben soportar 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 para vehículos que orbitan la Tierra también deben resistir el alto nivel de radiación ionizante por encima del escudo de la atmósfera terrestre. Los satélites artificiales, como los satélites de comunicaciones , 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 diseño de sólo unas pocas semanas o meses, y podían llevar 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 cerca de la Tierra estará a la sombra durante la mitad de cada órbita, por lo que necesita baterías para seguir funcionando. Incluso los satélites en una órbita geoestacionaria experimentan "periodos de eclipse" regulares de duración variable. Vehículos como la nave espacial Apolo y el transbordador espacial necesitaban más energía de la que podían suministrar las baterías o los paneles solares, por lo que dependían de las células 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 en modo de espera, 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.
Los dispositivos betavoltaicos también se utilizan cada vez más para alimentar aplicaciones microelectrónicas en el espacio, incluidos los esfuerzos de la NASA para realizar observaciones terrestres del polo sur lunar con sensores autónomos alimentados por baterías NanoTritium . [3]
La siguiente tabla enumera los tipos de baterías comunes que se utilizan en el espacio.
