انرژی خورشیدی و انرژی هسته ای منابع انرژی مورد استفاده تیم های اکتشافی در مریخ هستند. کدامیک بهتر است؟ چگونه برق در مریخ تولید می شود؟ دانشمندان به این سوالات پاسخ داده اند.
برای سفرهای خدمه مریخ، محققان گزینه‌های تولید انرژی را مقایسه کردند: سلول‌های خورشیدی و انرژی از هسته‌های راکتورهای با شکاف کوچک. یکی از ملاحظات اصلی در این مطالعه، میزان وزن قابل حمل یا جرم اجزای مورد نیاز بود، زیرا تجهیزات مورد استفاده در ماموریت های مریخ باید وزن مطلوبی داشته باشند. نتایج این مطالعه مرزهای نجوم و علوم فضاییمنتشر شده، نشان می دهد که بسته به موقعیت جغرافیایی در سطح سیاره سرخ و شرایط آب و هوایی، روش های به دست آوردن انرژی در مریخ متفاوت خواهد بود.
«آنتونی آبل«پژوهشگر گروه مهندسی شیمی دانشگاه»برکلییکی از نویسندگان این مطالعه گفت: «موقعیت کاوشگر روی سطح سیاره عامل مهمی در تولید برق در مریخ است. اگر نزدیک به خط استوا باشد، استفاده از انرژی خورشیدی توصیه می شود و اگر نزدیک به قطب است، بهتر است از انرژی هسته ای استفاده شود.
آبل گفت: “گزینه ها مزایا و معایب خود را دارند.” پایداری انرژی هسته ای باعث شده است که برخی از دانشمندان استفاده از آن را در اولویت قرار دهند. اما تجهیز یک راکتور هسته ای در مریخ دشوار است. از سوی دیگر انرژی خورشیدی نیز متغیر است و باید به دقت بررسی شود.»
آبل و همکاران در مرحله اول مطالعه آنها مشخص شد که جو مریخ سردتر، غبارآلودتر و خشک تر از زمین است، میزان جذب نور توسط سلول های خورشیدی، تغییر در شدت نور، دمای سطح در نقاط مختلف سیاره، جذب و پراکندگی. آنها گازها و ذرات نور و قابلیت سلول های خورشیدی را مورد مطالعه قرار دادند.
آنها سپس جو مریخ و سلول های خورشیدی مورد استفاده در سطح را تقلید کردند. آبل گفت: “ما باید شب را تصور کنیم.” با توجه به اینکه خورشید هر روز روی سیاره غروب می کند.
در حالی که یک دستگاه شکافت هسته‌ای کوچک بدون توجه به موقعیت مکانی، الکتریسیته را در مریخ تولید می‌کند، داستان برای سلول‌های خورشیدی متفاوت است و حساسیت مکان قوی دارد. مجموعه ای از سلول های خورشیدی در خط استوای مریخ وزن 8.3 تن آن را داشته باشد. از سوی دیگر، راکتور هسته ای در همان مکان 9.5 تن وزن دارد. اما با کاهش فاصله نور دلپذیر از خط استوا، کاوشگران مجبورند آرایه خورشیدی دیگری را وزن کنند. 22 تن همچنین در قطب مریخ قرار دارد. کاشفان آینده مطمئناً مایل به بازدید از قطب ها هستند زیرا این مناطق احتمالاً یخ دارند.
نکته مهم این تحقیق این است که برای تولید برق در مریخ می توان کارایی انرژی هسته ای و انرژی خورشیدی را با هم مقایسه کرد.
دانشمندان بر این باورند که انرژی اضافی تولید شده در مریخ می تواند برای تجزیه مولکول های آب به هیدروژن و اکسیژن استفاده شود. انرژی ذخیره شده در این گازها را می توان با استفاده از پیل سوختی به الکتریسیته تبدیل کرد.
آبل گفت: “در حالی که سیستم هایی که ما در حال مطالعه آن هستیم برای ماموریت ها هستند.” شش نفر خدمه شامل 480 روز ماموریت ها موثر هستند، برای ماموریت هایی با مستعمرات بزرگتر وضعیت متفاوت خواهد بود. انرژی خورشیدی ممکن است دیگر به این وضعیت پاسخ ندهد و ما باید راه های دیگری برای تولید برق در مریخ پیدا کنیم.
