Støv - et solcellepanels værste mareridt.
Er det at sende solcelledrevne robotter til den røde planet en dårlig idé? Mars er en meget støvede planet, og Mars-støv klæber til alting, især solpaneler. Når alt kommer til alt blev Phoenix's død sandsynligvis fremskyndet af en solstopende støvstorm, og rover Spirit blev slået af det kombinerede solpanelovertrukne støvlag plus støvstorm, næsten drænet sine batterier (som det kan ses i sammenligningen ovenfor, efter to år på Marsoverfladen var Spirit's støvede lag allerede et akut problem).
Imidlertid har en NASA-sponsoreret MIT-tænketank afvejet de fremtidige energibehov i en bemandet bosættelse på Mars og nået til en interessant konklusion ...
Det lyder som "debat om nukleart rum" fortsætter. Når man tænker tilbage på, da Galileo blev lanceret mod Jupiter i 1989, eller da Cassini blev sendt til Saturn i 1997, brød der enorme protester ud af kritikere, Cape Canaveral naboer og anti-nukleære organisationer. Argumentet var, at hvis der skulle være en lanceringsulykke, kunne det radioaktive materiale indeholdt i radioisotopens termiske generatorer (RTG'er) spredes gennem atmosfæren og over et bredt område på jorden (dvs. død og ødelæggelse). Selvom dette er en skræmmende tanke, var NASA-ingeniører meget hurtige til at påpege, at RTG'er er praktisk talt uforglemmelige, selv under ekstreme forhold under en eksplosion og atmosfærisk genindrejse.
Motivationen for at sende plutonium (ikke-våbenklasse Pu238) om bord på missioner til Jupiter og Saturn er endda blevet rejst i tvivl og gydet vilde konspirationsteorier som "Project Lucifer." Derfor synes det kun fornuftigt, at NASA skulle ønske at gennemføre en dybdegående undersøgelse af alle energiproduktionsteknikker, før de forpligter sig til en potentielt upopulær (og derfor politisk ødelæggende) atomkilde til fremtidige Mars-kolonier.
Med hjælp fra energispecialister fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) bestilte NASA en undersøgelse af, hvordan fremtidige bemandet Mars-bosættelser kan drives. Skal kernegeneratorer konstrueres? Eller kan solcellepaneler opfylde vores protokolonis energibehov (uanset støvsituationen)?
Interessant nok, hvis de er placeret på det rigtige sted, kan solpaneler muligvis fungere lige så godt, hvis ikke bedre, end de nukleare muligheder. Solpaneler kunne give al den energi, som en ny koloni har brug for.
MIT-forskerne vurderede 13 forskellige energiproduktionssystemer og sammenlignede sol- og nukleare muligheder. I en præsentation sidste måned på den internationale astronautiske kongres i Glasgow sammenlignede MIT-ingeniøren Wilfried Hofstetter nukleare fissionreaktorer, RTG'er, solsporede solcellepanelarrays og ikke-sporende tyndfilms solarrays, der lå ovenpå det Martiske landskab.
Ligesom enhver rumfartsbestræbelse er effektivitet af afgørende betydning; astronauter bliver nødt til at bruge hver sidste energiproducerende ounce af udstyr, der sendes til Mars (inklusive sikkerhedskopieringssystemer).
Det ser ud til, at et stort solpanelarray kan matche nukleare generatorer, kun hvis de er placeret i en breddegrad på 0-40 ° nord for Martian ækvator. Sydlige breddegrader har langt mindre solenergi til rådighed det meste af året.
Så hvad er den bedste handlingsplan? Ifølge Hofstetter skal en Mars-mission være i stand til at transportere flere 2 meter brede ruller med tyndfilm-solcellepanelarrays. At rulle ud en række af disse tyndfilmsruller kunne levere rigelig energi til en koloni. Hvis f.eks. Arrayet er placeret 25 ° nord og måler 100 × 100 meter, 100 kilowatt kan genereres. MIT-forskerne beregner endda, at det ville tage to astronauter 17 timer at konstruere matrixen (alternativt kunne de få en robot til at gøre det).
Kommenterer denne Mars-energiløsning, Colin Pillinger, planetvidenskabsmand ved Open University, UK (og chef) Beagle 2 videnskabsmand) sagde, at solpanelets gamle fjende - støv - slet ikke burde være for meget af et problem. ”Støvstorm har en tendens til at starte på kendte steder på den sydlige halvkugle, når den varmer op, så det skulle ikke være for svært at undgå dem," han sagde.
Så himlen er muligvis klar over for solenergi på Mars. Selvom støvstorme skaber problemer for vores robotudforskere, kan bemande ekspeditioner muligvis undgå dem alle sammen. Desuden kan jeg ikke se, hvorfor astronauter ikke kunne pakke nogle børster for at udslette arrays, hvis støv skulle blive et problem ...
Kilde: New Scientist
