تجزیه و تحلیل نیروی بادی موجود در مریخ نشان می دهد که یک توربین در جای مناسب می تواند به یک گروه شش نفره اجازه دهد تا در تمام طول سال در نزدیکی قطب ها زندگی کنند.
فاصله بگیرید
19 دسامبر 2022
در تصویری که توسط فضاپیمای Mars Odyssey ناسا گرفته شده است، تپه‌های تاریک با مجسمه‌سازی بادی که کلاهک قطب شمال مریخ را احاطه کرده‌اند. NASA/JPL-Caltech/ASU
توربین‌های بادی در مریخ از نظر تئوری می‌توانند نیروی کافی برای دانشمندان فراهم کنند تا بتوانند با خیال راحت مناطق بیرونی سیاره را در مأموریت‌های خدمه کاوش کنند.
انرژی خورشیدی ممکن است برای مطالعه مریخ در نزدیکی خط استوا کافی باشد، اما برای نزدیک‌تر شدن به قطب‌ها در تمام طول سال، به منابع انرژی دیگری نیاز است. در ترکیب با انرژی خورشیدی، توربین‌های بادی مناسب می‌توانند انرژی کافی را برای یک گروه شش نفره برای زندگی و کار در مریخ در تمام طول سال، بدون خطرات تشعشعات مرتبط با انرژی هسته‌ای فراهم کنند. ویکتوریا هارتویک در مرکز تحقیقات ایمز ناسا در مانتین ویو، کالیفرنیا.
این واقعا هیجان انگیز است که با ترکیب نیروی باد بالقوه با سایر منابع انرژی، بخش های بزرگی از سیاره را به روی اکتشاف و این مناطق واقعاً علمی جالب باز می کنیم. [scientific] ممکن است جامعه قبلاً به دلیل نیازهای انرژی خود بی اعتبار شده باشد.
بادهای مریخی به دلیل جو ضعیف سیاره حدود 99 درصد کمتر از بادهای هم سرعت روی زمین هستند. مطالعات بادهای مریخ از دهه 1970 یا بر روی مناطق فرود – که برای فرود ایمن باید باد کمی داشته باشند – یا ارزیابی های منحصر به فرد از خط الراس کوه متمرکز شده است. هارتویک می گوید که اینها تصویر کاملی از پتانسیل باد یک منطقه ارائه نمی دهند، که می تواند در طول روز، فصل و سال به طور قابل توجهی متفاوت باشد.
او و همکارانش یک مدل آب و هوای جهانی را که در اصل برای زمین طراحی شده بود، اقتباس کردند تا به مریخ نگاه کند. آنها از اطلاعات دقیق درباره مریخ، مانند چشم انداز دقیق، انرژی حرارتی، سطح گرد و غبار و تشعشعات خورشیدی در مناطق مختلف، که از نقشه های تهیه شده توسط ماموریت های نقشه بردار جهانی مریخ و وایکینگ تهیه شده بود، استفاده کردند. با استفاده از این اطلاعات، این مدل سرعت های مختلف باد را در این سیاره، در روز و شب، در فصول و حتی سال ها شبیه سازی کرد، زیرا طوفان ها از سال به سال متفاوت هستند.
برای هر واحد مساحت در مریخ، محققان حداکثر توانی را که می‌توان با استفاده از یک توربین بادی 100 درصد کارآمد تولید کرد، محاسبه کردند. آنها همچنین بازده تئوری توان چهار توربین تجاری با اندازه های مختلف را که در حال حاضر روی زمین استفاده می شوند، محاسبه کردند. سپس آنها آن را با انرژی مورد نیاز تخمینی برای نگه داشتن شش نفر در مریخ برای مأموریتی به مدت 500 روز مریخی، همانطور که در مطالعات قبلی تعیین شده بود، مقایسه کردند.
هارتویک می‌گوید، محققان دریافته‌اند که نیروی باد نه تنها می‌تواند انرژی خورشیدی را تکمیل کند – به‌ویژه در شب و در هنگام طوفان‌های گرد و غبار شدید که نور خورشید را مسدود می‌کند – بلکه در برخی مکان‌ها به طور کامل جایگزین آن می‌شود.
“این یکی از نتایج فوق العاده شگفت انگیز مطالعه ما بود، [as] وقتی برای اولین بار به آن نگاه کردیم، آن چیزی که انتظار داشتیم نبود.
انرژی باد قوی ترین پتانسیل را در امتداد لبه های دهانه های مریخ و ارتفاعات آتشفشانی نشان داده است. او می‌گوید بادهایی که در طول زمستان نیمکره شمالی از ذخایر یخی خارج می‌شوند مانند «نسیم دریایی» بودند که می‌توانست مقداری از انرژی مورد نیاز برای مکان‌های اکتشافی ارزشمند را تامین کند.
او می‌گوید: «وقتی در مورد مأموریت‌های انسانی به مریخ صحبت می‌کنیم، می‌خواهیم منابع انرژی پایدار در جالب‌ترین مکان‌های علمی داشته باشیم. “با هماهنگی باد با خورشید، بخش های واقعا جالبی قابل دسترسی هستند.”
او می‌گوید که کاربردهای ساخت توربین‌های بادی در مریخ نیازمند بررسی بیشتر است. اما توربین‌های بالون سبک و کم حجم و استفاده از مواد مریخی در محل می‌توانند گزینه‌های واقعی برای جلوگیری از حمل تجهیزات عظیم در سراسر منظومه شمسی باشند. هارتویک می‌گوید: «این یک راه اصلی برای تحقیقات اضافی است که ما واقعاً آن را تشویق می‌کنیم. ما هیجان‌زده‌ایم که ببینیم جامعه مهندسی چه خواهد کرد.»
مرجع مجله: نجوم طبیعی، DOI: 10.1038/s41550-022-01851-4
برای سفر در کهکشان و فراتر از هر جمعه، برای خبرنامه رایگان Launchpad ما ثبت نام کنید
درباره این موضوعات بیشتر بدانید:
منبع: https://www.newscientist.com/article/2352328-mars-has-enough-wind-to-power-bases-near-the-poles-all-year-round/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home
