Zná to každý řidič, kterému za mrazivého zimního rána nestartuje auto – běžné akumulátory extrémní chlad vůbec nemají rády. Na jižním pólu Měsíce, kde chce NASA v rámci programu Artemis vybudovat dlouhodobou lidskou přítomnost, však teploty během lunární noci klesají až k -200 °C. Současné lithium-iontové baterie používané v mobilních telefonech či elektromobilech spoléhají na tekutý elektrolyt. Tento tekutý obsah v mrazu zamrzá a ničí strukturu článku, v horku se přehřívá a ve vákuu vesmíru se odpařuje. Pro lunární průzkumná vozítka, vrtáky i záchranné systémy astronautů je proto nutné vytvořit zcela nový typ napájení.
Vědci z výzkumných center NASA (nasa.gov) proto pracují na projektu SPEARS (Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space), který tekutý elektrolyt nahrazuje pevným materiálem na bázi keramiky nebo polymerů. Takzvané solid-state baterie díky tomu nezamrzají a neničí se ani při vystavení teplotním výkyvům od -170 °C do +100 °C. Nedávné testy v termovakuové komoře v Langley Research Center potvrdily, že prototypy článků dokáží plně fungovat i při teplotě -80 °C. Po vystavení ještě hlubšímu mrazu baterii stačí krátce zahřát malým topným tělískem a je okamžitě připravena k dodávání energie.
Tato vlastnost představuje pro kosmický inženýring obrovský průlom. Vesmírné lodě a lunární základny již nebudou muset plýtvat drahocennou energií ani hmotností na těžké izolační a vyhřívací systémy, které by akumulátory udržovaly neustále v teple. Pevný elektrolyt navíc umožňuje snadno upravovat chemické složení podle konkrétního účelu – jinak lze baterii vyladit pro vysoký okamžitý výkon lunárního nářadí a jinak pro dlouhou životnost vědeckých přístrojů v temných kráterech.
Iniciativu SPEARS odstartovala NASA v roce 2026 pod hlavičkou sekce pro pokročilý výzkum a vývoj. Na přípravě řídicí elektroniky a testovacích desek určených pro ostrý provoz v kosmu se podílejí pracoviště NASA Glenn, Langley a Ames. Cílem je technologie nejprve důkladně prověřit ve vesmírném prostředí a následně navázat úzkou spolupráci s komerčními partnery pro sériovou výrobu.
Ačkoliv vývoj probíhá primárně pro náročné podmínky Měsíce, tyto novinky by se postupem času mohly dostat do běžné pozemské praxe a výrazně zlepšit náš uživatelský zážitek s bateriemi na Zemi. Pevné akumulátory v mobilních telefonech, noteboocích, dronech či elektromobilech přinesou vyšší bezpečnost bez rizika vznícení, delší životnost a především spolehlivost v zimním období, kdy už naši elektroniku nebude trápit rychlé vybíjení ani náhlé vypínání v mrazu.
