Первым поселенцам на Марсе придется полагаться на возобновляемые источники энергии, чтобы выжить в долгосрочной перспективе, иначе пророчество Илона Маска сбудется намного раньше, чем ожидалось.
«Производство возобновляемой энергии на Марсе является технологически сложной задачей», - говорят ученые Делфтского технологического университета. Марс получает только 43 % солнечного света, чем Земля, а нашему нынешнему поколению технологий солнечной энергии повезло достичь эффективности около 40 % с самого начала.
Между тем, ядерная энергия часто преподносится как конечная цель освоения космоса. Но даже если бы все остальное было идеально, просто невозможно загружать космические корабли тяжелыми, трудоемкими секциями ветряных турбин, ядерных реакторов или солнечных батарей. Все должно быть максимально эффективным и максимально легким.
Так что же делать жителю Марса? Запустите воздушного змея.
Ветер - один из немногих способов которыми Марс имеет преимущество перед Землей. С более высокими скоростями ветра, перемежающимися мощными потоками и пыльными бурями, достигающими высоты до 8 км. Ученые из Делфта раскрывают свой амбициозный план по добыче энергии на Марсе, привлечение роботов для использования гигантских воздушных змеев.
Марс имеет более низкое атмосферное давление, чем Земля, что означает меньшую силу ветра у поверхности. Но «несмотря на низкую плотность марсианской атмосферы, скорости ветра достаточно высоки, чтобы сделать энергию ветра конкурентоспособной с ядерной энергией с точки зрения мощности, производимой на единицу массы», - говорят ученые.
Воздушный змей площадью 50 квадратных метров устанавливается на земле как часть сборочного робота, а общий вес для всего проекта составляет всего 290 кг. По словам ученых, система может вырабатывать примерно 127 мегаватт-часов энергии в год - этого достаточно для обеспечения энергией пяти домашних хозяйств в США.
«Энергетическая система накачивающего воздушного змея работает в чередующейся фазе наматывания генерирующей энергии и потребляющей энергию намотки. При раскручивании кайт выполняет маневры при боковом ветре, чтобы максимизировать скорость полета и тяговое усилие. При намотке кайт отключается, чтобы минимизировать тяговое усилие и время втягивания. Надувное крыло приводится в действие блоком управления воздушным змеем (KCU). Этот подвешенный кабельный робот отвечает за управление крылом и изменение его угла атаки, чтобы модулировать тяговое усилие», сообщили ученые.
Воздушные змеи также будет собирать солнечную энергию. Ученые говорят, что большинство солнечных панелей для космоса предназначены для использования на полном солнце орбиты, а не в пыльном полумраке Марса. Таким образом, эти панели будут многопереходными - то есть из нескольких материалов для улавливания волн различной длины со специальным экспериментальным пылеотталкивающим покрытием.
Ученые подсчитали, сколько все это будет стоить за вычетом переменных затрат на транспортировку на Марс и обратно любых материалов, пригодных для вторичной переработки с Земли. Их общая сумма составляет чуть менее 9 миллионов евро, или около 11 миллионов долларов. Конечно, это большие деньги, но это всего лишь около четверти 1 процента от скорректированной на инфляцию стоимости NASA Voyager 1 & 2.
