مزارع بادی در مریخ می‌توانند پایگاه‌های فضانوردی آینده را تامین کنند!!

اگر انرژی باد بتواند در سیاره سرخ مفید واقع شود، ممکن است نقش مهمی ایفا کند که سایر اشکال انرژی این کار را انجام نمی‌دهند.

 

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد اگرچه هوای مریخ رقیق است، اما بادها به اندازه‌ای قوی هستند که می‌توانند نیرویی را تولید کنند که می‌تواند از ماموریت‌های سیاره سرخ پشتیبانی کند.

 

اتمسفر مریخ در مقایسه با زمین بسیار نازک است و تنها حدود 1% چگالی دارد، بنابراین بادهای آنجا تنها حدود 1% نیروی سیاره ما را حمل می‌کنند. به این ترتیب، محققان مدت‌هاست که انرژی باد در آنجا را به عنوان یک منبع انرژی با دوام برای ماموریت‌ها نادیده می‌گیرند.

 

ویکتوریا هارتویک، دانشمند پژوهشی در مرکز تحقیقاتی ایمز ناسا در ماونتین ویو، کالیفرنیا، به اسپیس دات کام گفت:  بزرگترین چالش برای انرژی باد در مریخ این است که حتی بادهای سریع هم نیروی زیادی ندارند.

با این حال، اخیراً دانشمندان بر روی ایجاد توربین‌های بادی متمرکز شده‌اند که می‌توانند در مکان‌های شدید (از نظر آب و هوایی) کار کنند و حتی از بادهای آهسته نیرو استخراج کنند. هارتویک و همکارانش در یک مطالعه جدید خاطرنشان کردند که هر دو عامل ممکن است در ساخت توربین‌های بادی مفید در مریخ مفید باشند.

 

اگر انرژی باد بتواند در سیاره سرخ مفید واقع شود، ممکن است نقش‌های مهمی ایفا کند که دیگر اشکال انرژی قادر به انجام آن نیستند . برای مثال، میزان انرژی حاصل از انرژی خورشیدی در طول روز و (همچنین) فصول و در عرض‌های جغرافیایی متفاوت است و طوفان‌های گرد و غبار می‌توانند از کارکرد آن جلوگیری کنند. اگرچه انرژی هسته‌ای می‌تواند منبع مداوم انرژی باشد، اما خطراتی مانند ذوب شدن و دفع زباله در دراز مدت را به همراه دارد.

 

پس از اینکه کلارا سنت مارتین، تحلیلگر منابع بادی، تکنیک‌های مدل‌سازی پیشرفته‌ای را که برای کشف مناطق اصلی توربین‌های بادی روی زمین استفاده می‌شود، را  توضیح داد، هارتویک و همکارانش می‌خواستند ببینند اگر روش‌های مشابهی را بر روی مدل‌های‌ جهانی آب و هوای مریخ اعمال کنند چه اتفاقی می افتد.

 

هارتویک گفت: محققان دریافتند که “می‌توانند پتانسیل نیروی باد را در سراسر سطح و در کل سال مریخ به طور جامع ارزیابی کنند.

 هارتویک و همکارانش مقدار نیرویی که چهار توربین بادی مختلف ممکن است در مریخ تولید کنند را محاسبه کردند. اینها شامل ماشین‌های در مقیاس تجاری مانندEnercon E3  (300 ) کیلوواتی، که دارای یک روتور با قطر 100 فوت (33 متر) است، و Aeolos V 5 کیلو واتی می‌شود که دارای روتور 15 فوت (4.5 متر) است.

محققان دریافتند که نیروی باد مریخ در شب به حداکثر می‌رسد و نشان می‌دهد که می‌تواند به جبران انرژی خورشیدی کمک کند. نیروی باد همچنین در طوفانهای گرد و غبار جهانی و در طول فصول زمستان در عرضهای جغرافیایی قطبی و متوسط (بخصوص) دوره‌هایی که انرژی خورشیدی ضعیف‌ترین انرژی می‌باشد قوی بوده است. هارتویک گفت: ما توانستیم 13 منطقه وسیع با منابع بادی پایدار را شناسایی کنیم.

 

دانشمندان کشف کردند که از 50 مکان پیشنهادی برای (منطقه) فرود مریخ، سرعت باد در 40 مکان می‌تواند حداقل مقداری انرژی مفید را تامین کند. در سه مکان، سرعت باد می‌تواند 24 کیلووات برای بیش از 35٪ از زمان یک سال  برق تولید کند که برای پشتیبانی از یک تیم شش خدمه کافی است. در هفت مورد دیگر، انرژی باد می‌تواند بیش از 50 درصد از کل برق مورد نیاز را در ماههای زمستان یا در زمان گرد و غبار تامین کند. اگر نیروی باد فقط برای ابزارهای علمی مورد نیاز باشد، می‌تواند برای 30 سایت دیگر مفید باشد.

 

در مجموع هنگامی که توربین‌های بادی در مریخ با آرایه‌های خورشیدی (مجموعه‌ای از پنل‌های خورشیدی برای تولید برق) تر کیب می‌شوند مدت زمانی را که انرژی بیش از نیازهای تخمینی ماموریتهای برآورد شده می‌شود یعنی از حدود 40 درصد برای آرایه های خورشیدی به بیش از 60 تا 90 درصد در هنگام استفاده از نیروی باد در بخش وسیعی از سطح مریخ می‌توانند انرژی را افزایش دهند.

 

هارتویک گفت: این بدان معناست که برخی از مناطق واقعاً علمی جالب که ممکن است قبلاً به دلیل محدودیت‌های انرژی نادیده گرفته شده باشند، ممکن است در صورت استفاده از توربین‌های بادی برای مأموریت‌های انسانی مکان های قابل دسترسی باشند.

 

دانشمندان تحقیقات آینده را برای بررسی توربین‌های بادی تشویق می‌کنند که ممکن است در شرایط مریخ شرایط کارآمدی داشته باشند و نیروی بیشتری را از بادهای مریخی استخراج کنند. هارتویک گفت: ما واقعاً امیدواریم که بسیاری از گروه‌ها از این تحقیق به عنوان نقطه‌ای برای (شروع یا ادامه) کار خود استفاده کنند.

 

مترجم : مرتضی نادری‌فرد

منبع:

Wind farms on Mars could power future astronaut bases

By Charles Q. Choi

 https://www.space.com/mars-wind-power-support-red-planet-missions

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *