Baterai di luar angkasa
Baterai digunakan pada pesawat luar angkasa sebagai sarana penyimpanan daya. Baterai primer mengandung semua energi yang dapat digunakan saat dipasang dan hanya dapat digunakan tanpa dapat diisi ulang. Baterai sekunder dapat diisi ulang dari beberapa sumber energi lain, seperti panel surya, dan dapat menghantarkan daya selama periode ketika kendaraan luar angkasa berada di luar sinar matahari langsung. Baterai menghasilkan arus listrik dari reaksi kimia.
Baterai untuk pesawat luar angkasa harus disegel untuk beroperasi dalam luar hampa. Baterai harus menahan percepatan peluncuran, dan getaran saat mencapai orbit. Baterai harus dapat beroperasi pada rentang suhu yang luas, dan tidak boleh memancarkan gas yang akan merusak kendaraan luar angkasa, mengganggu lintasannya, atau mencemari instrumen atau sistem pendukung kehidupan. Baterai untuk kendaraan yang mengorbit bumi harus menahan tingkat radiasi pengion tinggi di atas perisai atmosfer bumi. Satelit buatan, seperti satelit komunikasi, membutuhkan sistem baterai yang dapat menahan ribuan siklus pengisian dan pengosongan selama umur satelit yang diinginkan.[2]
Baterai primer digunakan untuk tugas dengan durasi relatif singkat. Satelit awal memiliki masa desain hanya beberapa minggu atau bulan, dan dapat membawa baterai utama yang cukup untuk memberikan masa pakai yang diperlukan. Tugas dengan durasi lebih lama membutuhkan sistem yang dapat diisi ulang, di mana sel surya atau generator radioisotop dapat menyediakan energi untuk mengisi ulang baterai. Satelit di dekat Bumi akan dibayangi untuk setengah dari setiap orbitnya dan karenanya membutuhkan baterai untuk mempertahankan kondisi operasi. Bahkan satelit dalam orbit geosinkron mengalami "periode gerhana" reguler dengan durasi yang bervariasi. Kendaraan seperti misi bulan yang berawak dan Space Shuttle membutuhkan lebih banyak daya daripada yang dapat disediakan oleh baterai atau panel surya, dan karenanya mengandalkan sel bahan bakar hidrogen untuk menyediakan beberapa kilowatt daya selama ratusan jam.[3]
Baterai cadangan adalah baterai primer yang membuat reaktan kimianya terpisah sampai dibutuhkan. Ini meningkatkan masa pakai baterai, karena reaksi samping tidak dapat terjadi jika elektrolit dan elektroda dipisahkan. Dalam bentuk lain, elektrolit dipanaskan untuk menjadi konduktif selama operasi. Baterai seperti itu mungkin memiliki masa pakai yang singkat, tetapi sangat dapat diandalkan setelah penyimpanan yang lama. Mereka digunakan dalam rudal yang memiliki waktu siaga yang lama, atau dalam wahana antariksa yang membutuhkan daya saat mendarat di sebuah planet.
Tabel di bawah ini mencantumkan jenis baterai yang digunakan di luar angkasa.
| Jenis baterai | Rumus | Energi spesifik (W*jam)/kg |
Catatan |
|---|---|---|---|
| Sel Bahan Bakar Hidrogen | H | 275 | [4] |
| Litium-sulfur dioksida | LiSO2 | 200 | [4] |
| Litium-tionil klorida | LiSOCl2 | 200 | [4] |
| Litium-bromin dalam tionil klorida | Li-BCX | [5] | |
| Litium-besi disulfida | LiFeS2 | [6] | |
| Nikel-kadmium | NiCd | 30 | [4] |
| Nikel-hidrogen | NiH2 | 60 | [4] |
| Sodium-sulfur | Na-S | [5] | |
| Perak-kadmium | Ag-Cd | [5] | |
| Perak-seng | AgZn | 100 | [4] |
| Seng-merkuri oksida | Zn-HgO | [5] |
Lihat pula sunting
Referensi sunting
- ^ Hubble Space Telescope Servicing Mission 4 Batteries
- ^ G. Halpert, et al.- Batteries and Fuel Cells in Space
- ^ G. Halpert, et al.- Batteries and Fuel Cells in Space
- ^ a b c d e f Ball, et al. - Planetary Landers and Entry Probes - Page 102
- ^ a b c d G. Halpert, et al.- Batteries and Fuel Cells in Space
- ^ J. Jeevarajan - Comparison of Safety of Two Primary Lithium Batteries for the Orbiter Wing Leading Edge Impact Sensors