Bagi NASA, masalah terbesar saat kembali ke Bulan bukan hanya soal mendarat, tetapi soal menjaga listrik tetap menyala ketika permukaan lunar tenggelam dalam gelap selama berhari-hari. Karena itu, badan antariksa Amerika Serikat sedang menguji sistem penyimpanan energi berukuran besar yang disebut regenerative fuel cell, dengan ukuran kira-kira seperti sedan kecil.
Teknologi ini dipandang sebagai salah satu jawaban paling penting untuk misi jangka panjang di Bulan. Di wilayah yang tidak mendapat sinar Matahari selama sekitar dua minggu, habitat dan rover tidak bisa bergantung sepenuhnya pada panel surya.
Energi yang bisa dipakai ulang
Regenerative fuel cell bekerja dengan cara yang berbeda dari baterai biasa, meski fungsinya mirip sebagai penyimpan energi. Sistem ini memakai hidrogen dan oksigen untuk menghasilkan listrik, panas, dan air, lalu air itu dipecah lagi menjadi hidrogen dan oksigen untuk mengisi ulang.
NASA menyebut perangkat tersebut sebagai struktur besar yang memuat sekitar 270 sensor dan 1.000 komponen. Meski ukurannya masif, para peneliti menilai bobotnya tetap lebih ringan dibanding sistem baterai dengan kapasitas serupa.
Keunggulan lain ada pada daya simpan. NASA menyebut kapasitasnya bisa mencapai 3,4 kali baterai dengan massa yang sama, sehingga menarik untuk misi yang menuntut efisiensi tinggi.
Cocok untuk malam lunar yang ekstrem
Permukaan Bulan menyimpan tantangan besar bagi siapa pun yang ingin membangun basis permanen. Siklus siang dan malam berlangsung sekitar 14 hari, sementara suhu dapat berubah dari 292 derajat di bawah nol hingga 248 derajat Fahrenheit.
Kondisi seperti itu membuat tenaga surya sulit menjadi sumber listrik yang stabil sepanjang waktu. NASA juga menimbang reaktor nuklir dan sistem energi baru lain, tetapi belum ada teknologi yang dinilai mampu menopang operasi selama satu malam lunar penuh.
Di titik inilah regenerative fuel cell dianggap relevan. Teknologi itu diposisikan bukan hanya untuk habitat, tetapi juga untuk eksplorasi rover dan sistem lain di bawah payung Artemis.
Masih diuji untuk pengisian ulang
Meski menjanjikan, sistem ini belum lepas dari tantangan teknis. Saat ini regenerative fuel cell masih membutuhkan array fotovoltaik atau sumber daya eksternal lain untuk menjalankan siklus pengisian ulang, dan efisiensinya belum sepenuhnya stabil.
Pengujian berlangsung di pusat NASA di Cleveland, Ohio. Dari sana, para peneliti terus mengejar kemampuan agar gas hasil pengisian ulang dapat disimpan dengan lebih baik untuk penggunaan berikutnya.
Silinder fuel cell itu juga tidak mudah ditangani. Untuk mengujinya, alat harus diangkat dengan derek kecil, lalu eksperimen dijalankan dari ruang kontrol secara jarak jauh.
Mendukung langkah Artemis
Dorongan pengembangan teknologi ini berjalan seiring program Artemis yang kembali mengarah ke permukaan Bulan. NASA baru saja mencatat tonggak penting ketika Artemis II membawa empat astronaut mengelilingi Bulan selama sembilan hari.
Setelah itu, jadwal berikutnya menargetkan pengujian lander komersial di orbit rendah Bumi pada 2027. Badan antariksa tersebut kemudian menargetkan kembalinya manusia ke Bulan pada 2028.
Bagi NASA, kebutuhan energi untuk hunian jangka panjang tidak bisa diselesaikan dengan pendekatan biasa. Dr. Kerrigan Cain dari Glenn Research Center mengatakan pengembangan hunian manusia di Bulan membutuhkan solusi penyimpanan energi yang benar-benar sesuai kebutuhan, dan regenerative fuel cell dinilai masuk ke dalam teka-teki itu dengan sangat tepat.
Mitra industri dan target lanjutan
Sejak 2019, tim peneliti telah mencapai beberapa tonggak penting. Target penyelesaian saat ini dipasang pada September 2027, dengan fokus berikutnya pada penyimpanan gas dari sistem pengisian ulang baru itu.
NASA juga menggandeng dua mitra industri untuk mempercepat pengembangan. Giner, Inc. bekerja sama dengan NASA dalam pembuatan water electrolyzers, sementara Infinity Fuel Cell and Hydrogen, Inc. menyerahkan prototipe regenerative fuel cell dengan daya tahan baterai setidaknya 500 jam pada 2024.
Setelah fase laboratorium, tim ingin membawa pengujian ke lingkungan yang lebih mendekati kondisi permukaan Bulan yang keras. Langkah itu dianggap penting untuk memastikan teknologi ini benar-benar siap dipakai di luar fasilitas terkontrol.
Dalam jangka lebih panjang, NASA menempatkan sistem energi ini dalam rencana yang sangat besar. Dengan pendaratan lunar pada awal 2028, operasi misi berkelanjutan pada akhir 2028 dan seterusnya, serta target membangun basis Bulan pertama pada 2030, teknologi penyimpanan energi seperti ini menjadi bagian penting dari peta jalan tersebut.
-
-
-
-
