Nasa klar med batteri til det ekstreme helvede på Venus

Uagtet Ruslands krig i Ukraine arbejder Nasa videre på sin del af en fælles mission til Venus i 2029.

Russerne er nemlig de ubestridte erobrere af Jordens onde tvilling, Venus, der i øvrigt har været meget synlig på himlen de seneste dage lige ved siden af Jupiter.

Hele 11 gange har russerne (eller dengang Sovjetunionen) landet på planeten, men de har altid mødt samme udfordring.

Efter ganske kort tid er landerne holdt op med at sende data. De er bukket under for planetens helt ekstreme betingelser.

Venus bliver kaldt Jordens onde tvilling af en grund.

Ganske vist har den næsten præcis samme størrelse som Jorden. Men her holder ligheden også op.

På Venus er drivhuseffekten gået helt grassat.

Overfladetemperaturen er 465 grader celsius, så metaller som bly er blevet flydende for længst.

Trykket er helt oppe på 90 bar, svarende til et dyk til en kilometer under havoverfladen på Jorden.

Atmosfæren består af kilometertykke skyer med kuldioxid og svovlsyre.

Det længste en lander har overlevet på Venus' overflade var i 1981, hvor Venera 13-sonden klarede lidt over to timer. Tre år efter landede Sovjetunionen på Venus for sidste gang.

Det skal der laves om på.

Sådan så det ud, da Venera 14 landede i 1982. Landeren nåede lige at tage billedet, før den døde. Den sendte data i 57 minutter:

Venera-D-fartøjet, der skal sendes op med en Angara-raket flyver med Nasa-landeren LLISSE (Long-Lived In situ Solar System Explorer) i 2029 og en forudsætning for, at den kan udføre en mission, er, at den har strøm.

Hverken solceller en radioaktiv generator kan virke i Venus miljø, så udfordringen for Nasa har været at skabe et batteri, der kan klare mosten.

Her er valget faldet på et batteri med elektrolytter af smeltet salt.

Den slags batterier kan fungere i høje temperaturer.

I sig selv er de dog ikke nogen ny opfindelse. For eksempel er man i Danmark ved at omdanne et gammelt kraftværk i Rønne til at lagre strøm fra vindmøller og solceller i smeltet salt med natriumhydroxid.

Udfordringen for salt-batterier især i lille skala er dog, at de aflader meget hurtigt. Typisk omkring 18 procent i døgnet.

Derfor har udfordringen for Nasa og partneren Advanced Thermal Batteries (ATB) været at mindske afladningen.

Og det ser ud til at være lykkedes.

Over 118 dage i temperaturer svarende til Venus er det lykkedes at starte med et spændingsniveau på 25 volt og ende på 19 volt:

Missionen med LLISSE er kun tænkt til at vare 60 dage. Nu kan ATB begynde at fokusere på at beskyttet batteriet mod rystelser og trykket på overfladen.

Præcis, hvordan ATB og Nasa er lykkedes med at mindske afladningen, har de endnu ikke løftet sløret for.

De nævner blot i en meddelelse fra Nasa, at batteriet indeholder 17 celler, og at de har specialdesignet kemien og materialerne i batteriet.

Og så nævner de, at ATB’s batteriudvikling indtil videre har været fokuseret på 'lithium alloy anodes, metal sulfide cathodes, and alkali halide molten salt electrolytes'.

LLISSE-missionen omfatter en lander på omkring 10 kilogram, der medbringer sensorer til at måle vind, tryk, temperatur og indholdet af atmosfæren.

Data vil blive sendt til et fartøj i kredsløb og sendt videre til Jorden.