NASA tengah menyiapkan sebuah sistem penyimpanan energi berukuran hampir sebesar sedan kecil untuk menjawab satu persoalan besar di Bulan: bagaimana menjaga listrik tetap menyala saat permukaan tidak mendapat cahaya Matahari selama sekitar dua minggu. Teknologi yang diuji itu adalah regenerative fuel cell, perangkat yang dirancang agar habitat dan rover tetap bisa beroperasi di wilayah gelap dalam misi jangka panjang.
Di pusat pengujian NASA di Cleveland, Ohio, sistem ini diposisikan sebagai salah satu elemen penting bagi rencana eksplorasi lunar. Tantangannya tidak kecil, karena panel surya sulit diandalkan untuk memasok daya terus-menerus di sisi gelap Bulan yang mengalami malam sangat panjang.
Regenerative fuel cell bekerja dengan cara yang berbeda dari baterai biasa. Sistem ini memadukan hidrogen dan oksigen untuk menghasilkan listrik, panas, dan air, lalu air tersebut dipecah kembali menjadi hidrogen dan oksigen agar siklus penyimpanan energinya bisa diulang.
NASA menyebut perangkat ini 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 itu menjadi penting karena lingkungan Bulan sangat keras. Siklus siang dan malam berlangsung sekitar 14 hari, sementara suhu dapat berubah ekstrem dari 292 derajat di bawah nol hingga 248 derajat Fahrenheit.
Kondisi tersebut membuat tenaga surya saja tidak cukup andal untuk kebutuhan jangka panjang. Karena itu, NASA juga mempertimbangkan reaktor nuklir dan sistem energi baru lainnya, tetapi belum ada teknologi yang dinilai mampu menopang operasi sepanjang satu malam lunar penuh.
Dalam hal kapasitas, NASA menyebut regenerative fuel cell bisa menyimpan energi hingga 3,4 kali lebih besar dibanding baterai dengan massa yang sama. Bagi misi yang menuntut efisiensi tinggi, angka itu membuat teknologi ini terlihat sangat menjanjikan.
Namun, tantangan belum selesai pada tahap penyimpanan saja. Saat ini sistem tersebut tetap memerlukan array fotovoltaik atau sumber daya eksternal lain untuk menjalankan proses pengisian ulang, dan efisiensinya belum sepenuhnya stabil.
Pengujian perangkat ini berlangsung dengan prosedur yang tidak sederhana. Silinder fuel cell harus diangkat memakai derek kecil, lalu para ilmuwan menjalankan eksperimen dari ruang kontrol secara jarak jauh.
Sejak 2019, tim peneliti sudah mencapai beberapa tonggak penting, dan target penyelesaian saat ini dipasang pada September 2027. Setelah fase laboratorium, fokus berikutnya adalah menyimpan gas yang dihasilkan dari sistem pengisian ulang baru itu.
Tim yang dipimpin Dr. Kerrigan Cain dari Glenn Research Center juga ingin membawa pengujian ke lingkungan yang lebih mendekati kondisi permukaan Bulan. Menurut Cain, pengembangan hunian manusia jangka panjang di Bulan membutuhkan solusi penyimpanan energi yang benar-benar sesuai kebutuhan, dan regenerative fuel cell dianggap masuk ke dalam kebutuhan itu dengan sangat tepat.
Teknologi ini tidak berdiri sendiri, karena NASA mengaitkannya langsung dengan program Artemis. Badan antariksa itu baru saja mencapai tonggak penting ketika Artemis II membawa empat astronaut mengelilingi Bulan selama sembilan hari, menjadi misi berawak pertama dalam proyek luar angkasa tersebut.
Langkah berikutnya dijadwalkan pada 2027, saat NASA akan menguji lander komersial di orbit rendah Bumi. Setelah itu, badan antariksa tersebut menargetkan kembalinya manusia ke Bulan pada 2028.
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.
Dengan rencana pendaratan lunar pada awal 2028, operasi misi berkelanjutan pada akhir 2028 dan seterusnya, serta target membangun basis Bulan pertama pada 2030, sistem energi ini ditempatkan dalam jalur yang sangat strategis. NASA bahkan membayangkan 79 peluncuran, hingga lima habitat permukaan, dan biaya sekitar $30 miliar untuk mewujudkan koloni permanen pertama di Bulan dalam satu dekade.