JAKARTA, INDONESIA — Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (NASA) mengembangkan teknologi baterai solid-state yang dirancang untuk mendukung keberadaan manusia dalam jangka panjang di Bulan. Inovasi melalui proyek Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space (SPEARS) ini ditujukan untuk menghadapi perubahan suhu ekstrem di wilayah kutub selatan Bulan sekaligus menyediakan sumber energi yang andal bagi astronaut, kendaraan penjelajah, dan peralatan penelitian. Sumber: NASA dan Phys.org, 14 Oktober 2026.
Baterai NASA Dirancang Menghadapi Suhu Ekstrem di Bulan
Eksplorasi Bulan menghadirkan tantangan teknologi yang tidak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari di Bumi. Di kutub selatan Bulan, suhu pada malam hari dapat turun hingga minus 200 derajat Celsius. Kondisi tersebut berpotensi mengganggu kinerja baterai konvensional yang mengandalkan elektrolit cair.
NASA menilai sistem penyimpanan energi yang mampu bertahan dalam kondisi tersebut menjadi salah satu komponen penting untuk mendukung misi eksplorasi jangka panjang, termasuk melalui program Artemis.
Baterai yang dikembangkan melalui proyek SPEARS dirancang agar tetap aman dan dapat kembali beroperasi setelah mengalami paparan suhu ekstrem. Teknologi ini diharapkan mampu memasok energi untuk berbagai kebutuhan, mulai dari perangkat darurat astronaut hingga kendaraan penjelajah yang beroperasi di kawah Bulan yang minim cahaya Matahari.
Teknologi SPEARS Mengandalkan Elektrolit Padat
Baterai lithium-ion konvensional menggunakan elektrolit cair untuk membantu perpindahan ion di dalam sel baterai. Namun, cairan tersebut dapat membeku pada suhu sangat rendah, mengalami masalah pada suhu tinggi, dan menguap ketika terpapar kondisi vakum tertentu.
Sebagai alternatif, teknologi SPEARS menggunakan elektrolit berbahan padat yang berbasis keramik atau polimer. Pendekatan ini berpotensi meningkatkan ketahanan baterai terhadap perubahan suhu serta mengurangi risiko yang berkaitan dengan penggunaan elektrolit cair.
NASA mengembangkan teknologi tersebut melalui kolaborasi peneliti dari beberapa pusat penelitian, termasuk NASA Glenn Research Center di Cleveland dan NASA Langley Research Center di Virginia.
Hasil Pengujian Baterai Solid-State NASA Menunjukkan Kemajuan
Pengujian prototipe baterai SPEARS dilakukan di fasilitas NASA Langley Research Center menggunakan kondisi termal dan vakum yang dirancang untuk mensimulasikan lingkungan ekstrem.
Dalam pengujian yang dilaporkan NASA, sel baterai berukuran kecil dapat beroperasi dengan baik pada suhu hingga 80 derajat Celsius dan serendah minus 60 derajat Celsius. Kinerjanya sedikit menurun ketika suhu mencapai minus 80 derajat Celsius.
Hasil ini menjadi langkah awal untuk mengembangkan sistem penyimpanan energi yang lebih sesuai bagi eksplorasi permukaan Bulan.
Baterai Tetap Bertahan Setelah Terpapar Suhu Sangat Rendah
NASA juga melaporkan bahwa prototipe baterai SPEARS tidak mengalami kerusakan setelah terpapar perubahan suhu ekstrem, dari 100 derajat Celsius hingga minus 170 derajat Celsius.
Meski demikian, ketahanan terhadap suhu ekstrem tidak berarti baterai dapat langsung menghasilkan energi pada semua kondisi tersebut. Pada suhu yang sangat rendah, baterai tetap perlu dipanaskan terlebih dahulu agar kembali mencapai rentang suhu operasionalnya.
Pemanas berukuran kecil dapat digunakan untuk membantu proses tersebut. Dengan pendekatan ini, baterai tidak harus selalu dijaga tetap hangat selama berada di lingkungan Bulan.
Sistem Pengelolaan Suhu Berpotensi Menjadi Lebih Ringan
Kemampuan bertahan pada suhu ekstrem berpotensi mengurangi kebutuhan terhadap sistem pengelolaan termal yang berat pada wahana antariksa maupun habitat Bulan.
Jika teknologi ini berhasil dikembangkan lebih lanjut, desain perangkat dapat menjadi lebih ringan dan efisien. Pengurangan beban sistem pendukung juga berpotensi membantu menekan biaya misi serta memperpanjang durasi operasional peralatan.
Namun, manfaat tersebut masih bergantung pada hasil pengembangan, pengujian lanjutan, dan validasi sebelum baterai digunakan dalam misi luar angkasa.
Baterai SPEARS Berpotensi Mendukung Berbagai Peralatan Eksplorasi Bulan
Teknologi penyimpanan energi menjadi kebutuhan penting dalam upaya membangun keberadaan manusia yang berkelanjutan di Bulan. Baterai SPEARS dirancang agar dapat disesuaikan dengan kebutuhan daya, kapasitas energi, dan ketahanan masing-masing perangkat.
Beberapa aplikasi yang berpotensi memanfaatkan teknologi ini meliputi:
- Peralatan astronaut: memasok energi untuk perangkat portabel dan perlengkapan darurat.
- Kendaraan penjelajah Bulan: mendukung pengoperasian rover yang menjelajahi permukaan dan kawah dengan pencahayaan terbatas.
- Instrumen penelitian: menyediakan daya untuk perangkat ilmiah yang perlu bekerja dalam periode panjang.
- Peralatan eksplorasi: mendukung bor dan perangkat teknis lain yang digunakan dalam penelitian permukaan Bulan.
Mendukung Program Artemis NASA
Program Artemis merupakan bagian dari upaya NASA untuk memperluas eksplorasi manusia di Bulan dan mempersiapkan misi luar angkasa berikutnya.
Untuk mendukung operasi jangka panjang, astronaut membutuhkan sistem energi yang dapat diandalkan dalam lingkungan dengan perubahan suhu besar, keterbatasan sumber daya, dan kondisi permukaan yang menantang.
Baterai SPEARS berpotensi menjadi salah satu teknologi pendukung dalam ekosistem tersebut. Meski begitu, pengembangan baterai ini masih berfokus pada pematangan teknologi dan persiapan pengujian lebih lanjut, bukan konfirmasi bahwa baterai tersebut sudah digunakan dalam misi berawak ke Bulan.
Inovasi Baterai NASA Berpotensi Dimanfaatkan di Bumi
Walaupun dikembangkan untuk kebutuhan luar angkasa, teknologi baterai solid-state SPEARS juga memiliki potensi penggunaan di berbagai sektor industri di Bumi.
NASA menyebut bahwa pendekatan elektrolit padat dapat disesuaikan melalui pemilihan material elektroda dan komposisi kimia baterai. Penyesuaian tersebut memungkinkan pengembangan karakteristik yang berbeda sesuai kebutuhan perangkat.
Kendaraan Listrik hingga Drone Bisa Mendapat Manfaat
Jika berhasil dikembangkan untuk aplikasi komersial, teknologi baterai solid-state berpotensi mendukung kendaraan listrik, telepon seluler, perangkat komunikasi, drone, dan peralatan portabel lainnya.
Pengembangan baterai yang lebih tahan terhadap perubahan suhu dapat menjadi salah satu arah penelitian untuk meningkatkan keandalan sistem penyimpanan energi. Akan tetapi, keunggulan teknis, biaya produksi, kapasitas, dan kesiapan komersial tetap harus dinilai melalui pengujian yang sesuai untuk setiap aplikasi.
Proyek SPEARS sendiri dimulai pada 2026. Pada tahap awal, NASA berfokus pada pengembangan teknologi, sementara NASA Ames Research Center turut mengembangkan perangkat keras penerbangan, papan pengujian, dan elektronik untuk membantu mempersiapkan baterai menghadapi lingkungan antariksa.
Kesimpulan
Pengembangan baterai solid-state melalui proyek SPEARS menunjukkan upaya NASA mengatasi salah satu tantangan penting dalam eksplorasi Bulan, yaitu menyediakan energi yang aman dan andal di tengah perubahan suhu ekstrem.
Hasil pengujian awal menunjukkan bahwa prototipe baterai mampu beroperasi pada rentang suhu tertentu dan bertahan setelah mengalami paparan kondisi termal yang ekstrem. Tahap selanjutnya akan menentukan sejauh mana teknologi tersebut dapat ditingkatkan dan dipersiapkan untuk penggunaan di luar angkasa.
Selain mendukung rencana eksplorasi Bulan melalui program Artemis, inovasi ini juga berpotensi memberikan kontribusi bagi pengembangan teknologi penyimpanan energi di Bumi. Namun, penerapan operasional dan komersialnya masih memerlukan pengembangan serta validasi lebih lanjut.
Comment