Rüzgar enerjisi Mars'taki insan yerleşimlerine güç sağlayabilir

Kızıl Gezegendeki rüzgar türbinleri tarafından üretilecek rüzgar enerjisinin kısa vadeli ve mevsimsel değişkenliğini hesaplamak için NASA Ames Mars Küresel İklim Modelini kullanan bir araştırmaya göre, rüzgar enerjisi Mars'taki insan misyonlarına güç sağlamaya yardımcı olabilir. NASA liderliğindeki Victoria Hartwick, araştırma ekibi rüzgarın kendi başına yeterli enerji sağlayabileceğini veya güneş veya nükleer enerji ile birlikte kullanılabileceğini öne sürüyor.

Mars'a mürettebatlı bir görevin başarısı, yer seçimi de dahil olmak üzere birçok faktöre bağlı olacaktır. Saha yaşayabilirliği ile ilgili önceki çalışmalar, su veya barınak mevcudiyeti dahil olmak üzere fiziksel kaynaklara erişime odaklanmış ve potansiyel lokasyonların enerji üretme kapasitelerini mutlaka hesaba katmamıştır. Mars'ın enerji kaynakları olarak güneş ve nükleer enerji üzerine pek çok araştırma yapılmış olsa da, nükleer enerji potansiyel insan risklerini barındırır ve mevcut güneş sistemleri modelleri, üretimdeki gündüz/gece (günlük) ve mevsimsel değişimleri telafi edecek enerji depolama kapasitesinden yoksundur. Bu nedenle, istikrarlı enerji üretimi için rüzgar gibi alternatif bir kaynağın düşünülmesi ihtiyatlı olacaktır.

Daha az güçlü, ancak yine de kullanışlı

Rüzgar enerjisi, atmosferler kalın olduğunda en verimlidir, ancak Mars'ın düşük atmosferik yoğunluğu, gezegendeki rüzgarın Dünya'daki rüzgardan önemli ölçüde daha az kuvvet ürettiği anlamına gelir. Bu nedenle, Mars rüzgarı uygulanabilir bir enerji kaynağı olarak görülmemişti. Hartwick ve meslektaşları bu varsayıma meydan okudular ve güneş enerjisindeki günlük ve mevsimsel dalgalanmaların rüzgar enerjisi ile telafi edilebileceğini gösterdiler. Hartwick, "Mars'ın ince atmosferine rağmen, rüzgarların hâlâ Mars yüzeyinin büyük bölümlerinde güç üretecek kadar güçlü olduğunu görünce şaşırdıklarını" söylüyor.

Çalışma, rüzgarın enerji üretimini artırmak için güneş gibi diğer enerji kaynaklarıyla birlikte çalışabileceğini öne sürüyor. Bu, güneş enerjisinin azaldığı ve mevcut rüzgar gücünün arttığı yerel ve küresel toz fırtınaları sırasında özellikle yararlı olabilir. Rüzgar ayrıca geceleri ve kış gündönümü civarında faydalı bir kaynak olacaktır.

Kombine sistem

Ekip, güneş panelleri ve bir Enercon E33 rüzgar türbininden oluşan varsayımsal bir üretim sistemini inceledi. İkincisi, 33 m'lik bir rotor çapına sahip ve Dünya'da 330 kW'lık bir güç çıkışında derecelendirilen, piyasada bulunan orta büyüklükte bir sistemdir. Hartwick ve meslektaşları, türbinin Mars'ta yaklaşık 10 kW'lık ortalama bir operasyonel güç çıkışında çalışabileceğini hesaplıyor.

Ekibin hesaplamaları, türbinin birleşik sistemden gelen gücün 24 kW'ı aştığı zaman yüzdesini %40'tan (yalnızca güneş dizileri) %60-90'a (güneş artı rüzgar) yükselteceğini gösteriyor. 24 kW değeri önemlidir, çünkü altı kişilik bir görevi desteklemek için minimum güç gereksinimi olarak kabul edilir.

Çalışma, rüzgar üretiminin mümkün olduğunu gösterse de, ancak Mars'ta insan yerleşimine uygun yerlerde yapılabilirse faydalı olacaktır. Önceki çalışma, iniş alanlarını değerlendirmek için jeoloji, kaynak potansiyeli ve mühendislik sınırlamalarını dikkate alıyordu. Bu kriterleri kullanarak, NASA İnsan İniş Sahası Çalışması, 50 potansiyel ilgi alanı belirledi. Bu çalışma, güneş enerjisi için basit enlem ve gölgeleme hususlarının ötesinde bölgesel enerji mevcudiyetini dikkate almamıştır. Bu nedenle Hartwick, rüzgar enerjisinin keşif ve yerleşim için daha fazla bölgenin dikkate alınmasına izin verebileceğine inanıyor.

Daha fazla fırsat

Hartwick, "Rüzgârı diğer enerji kaynaklarıyla birlikte kullanarak, gezegenin daha önce göz ardı edilen bazı bölgelerine, örneğin bilimsel açıdan ilginç olan ve önemli olmaya yakın olan Mars orta enlemleri ve kutup bölgelerine erişmek mümkün olabilir" diyor. yer altı su buzu rezervuarları.” Bu siteler, baskın enerji kaynağı olan güneş enerjisi ile uygun olmayacaktır.

Hartwick, Mars'a gelecekteki mürettebatlı görevlere güç sağlamak için en önemli hususun istikrar olduğunu öne sürüyor - çok fazla kesintisiz güç üretilmelidir. Rüzgar türbinlerinin ve güneş dizilerinin bir kombinasyonunun kullanılması, görevlerin gezegenin büyük bir bölümünde konumlandırılmasına izin verebilir.

Rüzgar enerjisi, insanların güneş sisteminin başka yerlerinde enerji elde etme yöntemlerinde de devrim yaratabilir. Hartwick, "Titan gibi çok kalın bir atmosfere sahip ancak soğuk olan bir aydaki güç potansiyelini görmekle özellikle ilgilendiğini" söylüyor. Bununla birlikte, operasyonel verimliliği ve teknik uygulanabilirliği belirlemek için - özellikle havacılık ve uzay ve mühendislik açısından - yapılması gereken disiplinler arası çalışmalar var.

Farklı türbinler

Araştırmanın ana kısmı Enercon E33'e odaklanırken, ekip ayrıca küçük tek aileli güç ihtiyaçları için kullanılan mikro türbinlerden endüstri standardı 5 MW (Dünya üzerinde) türbinlere ve daha fazlasına kadar farklı boyutlardaki türbinleri inceledi. Bu tür sistemlerin kullanımı, yüzey habitatları ve yaşam destek sistemleri için enerji sağlamaktan bilimsel ekipmanın bakımına kadar değişebilir. Göz önünde bulundurulması gereken bir diğer faktör de, gezegenler arası uzaydan gönderilen kütleyi en aza indirmesi gereken bir süreç olan rüzgar türbinlerini ve ilgili malzemeleri Mars'a taşımaktır. Bu taşımanın kazı ekipmanını içermesi gerekse de, Dünya'daki türbinleri sabitlemek için kullanılan betonun yerine Mars toprağının kullanılabileceğine dair bazı öneriler var.

Mars'a giden uzun yol

Daha fazla potansiyel Mars iniş alanı belirlendikçe, gelecekteki çalışmalar, belirli topografya ve yüzey koşullarının rüzgarı nasıl etkilediğini daha iyi anlamak amacıyla yüksek çözünürlüklü simülasyonlar içerebilir. Bu, gelecekteki uzay operasyonlarının yeteneklerini değiştirebilir. Hartwick, "Mars'a potansiyel bir insan misyonu için enerji gereksinimlerini düşündüğümüzde bunun gerçekten altın standart olduğunu" söylüyor.

Araştırma şu şekilde açıklanmaktadır: Doğa Astronomisi.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/wind-energy-could-power-human-habitations-on-mars/