主要成果
NASAの研究チームは、月面の極端な温度変化に耐えうる全固体電池プロジェクト「SPEARS（Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space）」を推進している。NASAラングレー研究センターでの熱真空試験において、小型のプロトタイプ電池セルが最高80度（176°F）から最低マイナス60度（-76°F）まで良好に動作し、マイナス80度（-112°F）まで性能低下しつつも動作することが初めて証明された。
技術・詳細
従来のスマートフォンやノートPCに使用されているリチウムイオン電池は液体電解質に依存しているため、月面の夜間のような極低温下では液体が凍結して破損し、逆に日中の高温（100度/212°F）では正常に機能せず、宇宙の真空環境下では蒸発するという致命的な弱点がある。
SPEARSは、この液体電解質をセラミックまたはポリマーベースの固体材料に置き換えることでこれらの課題を解決している。固体電解質は液体のように凍結しないため、マイナス170度（-274°F）から100度（212°F）という激しい温度変動にさらされても、電池が持続的な損傷を受けないことが試験で確認された。
なお、マイナス170度のような極低温下で動作させるには小型ヒーターによる加熱が必要だが、常に保温し続ける必要はなく、動作温度まで温めるだけで済む。この特性により、宇宙機や月面居住区における重量のかかる熱管理システムの簡素化が可能となり、設計の軽量化、コスト削減、ミッション期間の延長につながる。
背景・業界の文脈
本プロジェクトは、アルテミス計画を通じて人類が月面に持続的に滞在するための重要なツールとして位置づけられている。電極材料を変更することで、用途に応じてエネルギー密度、出力、耐久性を調整できるため、影に覆われたクレーター内で動作するドリルなどの小型工具から、月面探査車（ローバー）、宇宙飛行士用の緊急電源パック、長期間運用される科学観測機器まで、幅広いアプリケーションへの適用が見込まれている。
今後の展望
2026年に開始されたSPEARSプロジェクトは、当初は技術開発に重点を置き、その後は商業的な連携へと移行する計画である。現在はNASAエイムズ研究センターが、宇宙飛行に向けたテストボードや電子回路などのフライトハードウェアの開発を進めている。また、本技術は航空分野の研究から発展したものであり、将来的には自動車、スマートフォン、通信機器、ドローンといった地球上の携帯電源市場へのスピンオフ展開も期待されている。
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