Questão:
Como as missões espaciais preservam suas baterias por tanto tempo?
PearsonArtPhoto
2013-07-21 02:08:17 UTC
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Se eu tenho um conjunto de baterias recarregáveis, considero-me com sorte se conseguir que durem mais de 2 anos. No entanto, existem muitas naves espaciais por aí, que usam suas baterias com muito mais regularidade do que eu, e ainda assim elas têm baterias que ainda funcionam depois de anos. Como eles conseguem manter a vida útil dessas baterias por um período de tempo tão longo?

Você tem um exemplo específico? Algumas dessas "baterias" são, na verdade, supercapacitores, ou sistemas termoelétricos nucleares.
Estou apenas procurando generalidades, mas usar supercapacitores seria um exemplo. A maioria dos sistemas termoelétricos nucleares ainda usa uma bateria para acumular carga por um tempo (MSL / Curiosity é um desses, acho que a maioria usa)
As pilhas AA recarregáveis ​​podem não durar muito, mas, por exemplo, baterias seladas de carros podem operar por uma ou duas décadas (enquanto são constantemente recarregadas - da mesma forma que as baterias em uma nave espacial fariam)
Dois respostas:
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2013-07-21 02:27:18 UTC
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Este documento fornece várias informações úteis sobre o assunto. Algumas citações aplicáveis:

As missões espaciais impõem vários requisitos críticos de desempenho para baterias e células de combustível. As baterias necessárias para aplicações espaciais devem ser capazes de operar em um vácuo forte e resistir a ambientes severos de lançamento (vibração, choque e aceleração). As aplicações espaciais também requerem baterias que podem fornecer energia elétrica máxima com peso e volume mínimos

Longo ciclo de vida (> 30.000 ciclos) é o driver crítico para espaçonaves em órbita, e longa vida de prateleira ativa é o driver para sondas planetárias (> 7 a 10 anos). A resistência à radiação e a operação em temperaturas tão baixas quanto -80 ° C são essenciais para algumas missões planetárias. Nenhum sistema de bateria pode atender a todos esses requisitos complexos.

A bateria Ag-Zn foi a primeira escolha nos primeiros dias das missões espaciais . A bateria Ni-Cd se tornou o principal dispositivo de armazenamento de energia nos próximos 20 anos devido ao seu longo ciclo de vida. A bateria Ni-H2 começou a desempenhar um papel na 80s Budap.

Mesa brilhante !:

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Também há muitas informações sobre a longevidade das fontes de energia. Por exemplo, o ônibus espacial não usava baterias:

O ônibus espacial requer uma fonte de energia que pode fornecer 6-12 kW por 2.000 horas. As baterias não atendem a esta aplicação , pois o peso da bateria exigido seria proibitivo . A aplicação pode e foi, no entanto, encontrada com uma célula de combustível alcalina operando em hidrogênio e oxigênio armazenados separadamente em tanques criogênicos . A International Fuel Cells está fornecendo células de combustível alcalinas para as aplicações de orbitadores. Este sistema está em uso há 18 anos . Planos estão em andamento para substituir o alcalino sistema de célula de combustível com um sistema avançado baseado em PEM . A substituição da unidade de energia auxiliar (APU) alimentada por hidrazina por uma APU elétrica alimentada por baterias de íon-lítio de 100-150 kWh também está em andamento.

Não vou apenas copiar e colar tudo aqui, mas é uma boa leitura, com muitas informações valiosas sobre o tema das baterias no espaço.

O que significa "Comercial" ou "1ª missão" na coluna "Vida no espaço"?
PearsonArtPhoto
2013-07-21 05:24:32 UTC
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De modo geral, há algumas coisas que devem ser feitas para evitar que isso aconteça.

  1. Peça baterias boas. Isso ajuda, até certo ponto, mas não é garantido.
  2. Tente manter os limites térmicos das baterias dentro dos limites. Não permita que as baterias aqueçam ou esfriem demais e monitore isso vigorosamente.
  3. Carregue as baterias completamente, mas não as sobrecarregue. Esta é provavelmente uma das grandes razões pelas quais as baterias dos consumidores falham. Na verdade, é comum que fiquem um pouco sobrecarregados, e é por isso que a maioria das baterias fica visivelmente mais quente após o término do carregamento. Eles não estão sobrecarregados, mas isso contribui para o desgaste.
  4. Minimize a profundidade da descarga. Basicamente, carregue as baterias quando tiver usado menos de um terço de sua capacidade. É muito mais provável que você tenha problemas se descarregar completamente as baterias.

Se você fizer todas essas coisas, as baterias durarão mais. A propósito, o mesmo acontece com a eletrônica pessoal. Claro, certificar-se de que sua bateria está carregada de maneira ideal pode ser uma questão muito difícil e demorada, por isso mais sistemas não fazem isso (cada bateria é um pouco diferente).



Estas perguntas e respostas foram traduzidas automaticamente do idioma inglês.O conteúdo original está disponível em stackexchange, que agradecemos pela licença cc by-sa 3.0 sob a qual é distribuído.
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