Новое исследование, опубликованное в ACS Energy Letters учеными Гарвардского университета и Мичиганского университета, определяет ключевой порог плотности энергии для аккумуляторов солнечных самолетов. Для обеспечения непрерывного полета беспилотников в стратосфере в течение недель или месяцев плотность энергии должна составлять 500 Втч/кг.
Такие летательные аппараты работают на высоте около 18,3 километра, используя солнечные панели для питания днем и зарядки батарей для ночных полетов. Исследователи отмечают, что для данной задачи приоритетной является именно плотность энергии, а не мощность, так как критически важно накопить достаточно заряда для работы ночью, не увеличивая вес конструкции.
Современные аккумуляторы для электромобилей достигают около 250 Втч/кг, а экспериментальные образцы — около 400 Втч/кг. Высокая стоимость остается основным препятствием, однако цены на такие батареи быстро снижаются. Работа ученых представляет собой теоретическую базу для дальнейших разработок, а успех миссий будет зависеть от атмосферных условий.
Проект направлен на развитие систем мониторинга климата, отслеживания ураганов и лесных пожаров. В отличие от пилотируемых самолетов NASA ER-2, чьи полеты ограничены 6–8 часами при стоимости в десятки тысяч долларов в час, солнечные аппараты смогут вести наблюдение за одной зоной в течение нескольких месяцев, что позволит снизить операционные расходы.
