A agência espacial americana desenvolve baterias de estado sólido capazes de sobreviver ao frio extremo da superfície lunar. Os primeiros testes do projeto SPEARS também demonstraram que as células podem funcionar a −80 °C, embora com desempenho reduzido.
A NASA apresentou em 14 de outubro de 2026 os resultados de uma série de testes realizados com uma nova geração de baterias experimentais destinadas a futuras missões lunares. Durante os ensaios, pequenas células de estado sólido resistiram a temperaturas de até −170 °C sem sofrer danos, resultado que pode contribuir para o desenvolvimento de veículos exploradores, instrumentos científicos e sistemas de energia para astronautas que operem nas condições extremas da Lua.
A tecnologia faz parte do projeto SPEARS (Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space), iniciativa que busca superar um dos principais obstáculos para manter equipamentos em funcionamento por períodos prolongados na superfície lunar: as grandes variações de temperatura.
Os resultados foram obtidos no Centro de Pesquisa Langley da NASA, em Hampton, na Virgínia, por meio de testes de vácuo térmico que reproduzem determinadas condições do ambiente espacial.
No entanto, há uma diferença fundamental nos resultados: as baterias sobreviveram a −170 °C, mas não conseguem fornecer energia enquanto permanecem nessa temperatura. Para voltarem a funcionar, precisam ser aquecidas previamente.
Uma bateria que pode funcionar a −80 °C
Os testes permitiram determinar duas capacidades diferentes das células SPEARS: sua faixa de operação e sua resistência a condições térmicas extremas.
Nos ensaios, os protótipos apresentaram funcionamento satisfatório entre −60 °C e 80 °C. Também conseguiram operar a −80 °C, embora com desempenho reduzido.
Esse último resultado é especialmente relevante porque demonstra que as células podem fornecer eletricidade em temperaturas consideravelmente inferiores às habituais para muitas baterias comerciais.
Yi Lin, responsável pelos testes e pesquisas do SPEARS no Centro Langley, confirmou que a equipe conseguiu demonstrar o funcionamento das células a −80 °C.
Em uma avaliação adicional, os pesquisadores submeteram as baterias a temperaturas extremas entre −170 °C e 100 °C. Depois dessa exposição, os protótipos não apresentaram danos.
A resistência ao frio extremo abre a possibilidade de que futuras baterias permaneçam inativas durante os períodos mais frios de uma missão e voltem a funcionar quando as condições permitirem.
No entanto, os testes ainda não demonstram que elas possam alimentar equipamentos continuamente a −170 °C nem determinam sua durabilidade após anos de operação na Lua.
Por que as baterias convencionais enfrentam problemas na Lua
As condições térmicas da superfície lunar representam um desafio considerável para qualquer sistema eletrônico.
Em áreas do polo sul da Lua, as temperaturas noturnas podem cair para cerca de −200 °C, enquanto determinadas regiões expostas ao Sol podem atingir temperaturas consideravelmente mais altas.
Essas variações dificultam o funcionamento dos sistemas tradicionais de armazenamento de energia.
As baterias convencionais de íons de lítio usam eletrólitos líquidos para permitir o movimento de íons entre os eletrodos. Quando as temperaturas caem demais, o transporte de íons fica mais difícil e o desempenho elétrico diminui.
Em condições extremas, o eletrólito pode congelar e provocar problemas adicionais no funcionamento ou na integridade das células.
O projeto SPEARS busca enfrentar essas limitações com uma arquitetura diferente.
Em vez de usar um eletrólito líquido, as baterias incorporam materiais sólidos à base de cerâmica ou polímeros, capazes de transportar íons sem depender de um líquido convencional.
Essa configuração permite pesquisar novas combinações de materiais para melhorar a resistência térmica, a potência, a capacidade de armazenamento e a durabilidade.
Também abre possibilidades para o desenvolvimento de sistemas mais seguros, embora os testes anunciados ainda não representem uma validação completa de sua segurança em missões espaciais.
O objetivo: sobreviver ao frio sem manter as baterias aquecidas
Uma das principais dificuldades das missões lunares é manter a temperatura dos equipamentos durante os períodos de escuridão.
A noite lunar pode durar cerca de duas semanas terrestres em muitas regiões da superfície. Nas áreas polares, as condições de iluminação são mais complexas, e algumas crateras permanecem permanentemente na sombra.
Atualmente, manter determinados componentes aquecidos exige sistemas de controle térmico que consomem energia e aumentam a massa das espaçonaves ou dos veículos.
A estratégia investigada pelo SPEARS propõe uma alternativa: permitir que as baterias suportem temperaturas extremamente baixas enquanto permanecem inativas, sem a necessidade de mantê-las continuamente na temperatura de operação.
Depois, pequenos aquecedores elevariam sua temperatura até um nível adequado para que voltassem a fornecer eletricidade.
Isso poderia reduzir a energia necessária para a proteção térmica em determinados períodos de uma missão.
Também permitiria estudar projetos que exigissem menos isolamento e aquecimento permanente.
No entanto, essa estratégia ainda precisa superar desafios importantes, como a energia necessária para o aquecimento, a resistência a múltiplos ciclos térmicos e a recuperação do desempenho após exposições prolongadas ao frio.
Além disso, as temperaturas de −200 °C que podem ser registradas no polo sul lunar são inferiores ao limite de −170 °C avaliado nos testes de sobrevivência anunciados.
Veículos lunares, ferramentas e equipamentos para astronautas
A NASA considera que essa tecnologia poderá ser usada em diferentes sistemas ligados às futuras atividades de exploração lunar da agência.
Entre as aplicações em estudo estão veículos robóticos capazes de se deslocar por regiões frias, ferramentas elétricas usadas por astronautas e dispositivos de alimentação de emergência.
As baterias também poderão contribuir para o funcionamento de instrumentos científicos projetados para permanecer por longos períodos na superfície lunar.
Essas aplicações são relevantes para a campanha Artemis, com a qual a agência busca desenvolver capacidades de exploração e manter uma presença humana contínua na Lua.
A disponibilidade de sistemas de armazenamento de energia resistentes ao frio será um dos requisitos para ampliar as operações em regiões onde a iluminação solar é limitada ou irregular.
Nesse cenário, contar com baterias que possam permanecer inativas sem sofrer danos permitiria estudar novas estratégias para conservar energia e proteger os equipamentos durante os períodos mais desafiadores.
Por enquanto, essas aplicações ainda são objetivos de desenvolvimento, e não capacidades demonstradas em operações reais na Lua.
O que falta para levar essa tecnologia ao espaço
O projeto SPEARS começou em 2026 e é liderado pelo Centro de Pesquisa Glenn da NASA, em Cleveland, com a participação de outros centros da agência.
Enquanto Langley desenvolve testes de materiais e de comportamento térmico, o Centro de Pesquisa Ames, na Califórnia, trabalha em componentes eletrônicos e equipamentos experimentais necessários para preparar futuras avaliações em condições espaciais.
A etapa atual está concentrada no desenvolvimento tecnológico e na caracterização das baterias.
As células submetidas aos testes são pequenos protótipos. Por isso, os resultados ainda precisam ser aplicados a sistemas de maior capacidade antes que se considere seu uso em veículos ou equipamentos de exploração.
A NASA não anunciou uma data para usar baterias SPEARS em uma missão lunar nem apresentou resultados de operação de um sistema completo na superfície da Lua.
A agência também não divulgou, nesta apresentação de resultados, dados suficientes sobre capacidade energética, autonomia, vida útil ou desempenho após numerosos ciclos de congelamento e aquecimento.
A pesquisa também considera possíveis aplicações terrestres, como veículos elétricos, drones, dispositivos de comunicação e equipamentos portáteis, embora essas alternativas dependam de desenvolvimentos técnicos e comerciais posteriores.
O principal avanço demonstrado até agora é a capacidade das células experimentais de funcionar a −80 °C e resistir a exposições a −170 °C sem sofrer danos. Transformar essa resistência em baterias confiáveis, de maior capacidade e aptas a operar durante missões prolongadas será a próxima etapa do desenvolvimento.
