غبار - أسوأ كابوس للألواح الشمسية.
هل إرسال روبوتات تعمل بالطاقة الشمسية إلى الكوكب الأحمر فكرة سيئة؟ المريخ هو للغاية الكوكب المترب ، وغبار المريخ يلتصق بكل شيء ، وخاصة المصفوفات الشمسية. بعد كل شيء ، ربما تعجلت وفاة فينيكس بسبب عاصفة ترابية حاجبة للشمس ، وتعرضت روفر سبريت للضرب من قبل طبقة الغبار المغلفة بالألواح الشمسية المدمجة بالإضافة إلى عاصفة الغبار ، تقريبًا استنزاف بطارياتها (كما يمكن رؤيته في المقارنة أعلاه ، بعد اثنين سنوات على سطح المريخ ، كانت طبقة سبيريت المتربة بالفعل مشكلة حادة).
ومع ذلك ، قام مركز أبحاث MIT برعاية وكالة ناسا بتقييم احتياجات الطاقة المستقبلية لمستوطنة مأهولة على كوكب المريخ ووصل إلى استنتاج مثير للاهتمام ...
يبدو أن "النقاش حول الفضاء النووي" مستمر. عند التفكير في وقت إطلاق جاليليو تجاه المشتري في عام 1989 ، أو عندما تم إرسال كاسيني إلى زحل في عام 1997 ، اندلعت احتجاجات ضخمة من النقاد وجيران كيب كانافيرال والمنظمات المناهضة للطاقة النووية. كانت الحجة أنه في حالة وقوع حادث إطلاق ، يمكن أن تتناثر المواد المشعة الموجودة داخل المولدات الحرارية للنظائر المشعة (RTGs) عبر الغلاف الجوي وعلى مساحة واسعة على الأرض (أي الموت والدمار). في حين أن هذه فكرة مخيفة ، سارع مهندسو وكالة ناسا للإشارة إلى أن RTGs غير قابلة للتدمير تقريبًا ، حتى في ظل الظروف القاسية أثناء الانفجار وعودة الغلاف الجوي.
الدافع لإرسال البلوتونيوم (درجة غير سلاح Pu238) على متن الرحلات إلى كوكب المشتري وزحل حتى تم التشكيك فيها ، مما أدى إلى ظهور نظريات المؤامرة البرية مثل "مشروع لوسيفر". لذلك ، يبدو من المعقول فقط أن وكالة ناسا يجب أن ترغب في إجراء دراسة متعمقة لجميع تقنيات إنتاج الطاقة قبل الالتزام بمصدر نووي محتمل (وبالتالي مدمر سياسيًا) لمستعمرات المريخ المستقبلية.
وبمساعدة أخصائيي الطاقة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، طلبت وكالة ناسا دراسة حول كيفية تشغيل مستوطنات المريخ المأهولة في المستقبل. هل يجب بناء المولدات النووية؟ أو هل يمكن للألواح الشمسية تلبية احتياجات مستعمرتنا الأولية من الطاقة (بغض النظر عن حالة الغبار)؟
من المثير للاهتمام ، إذا تم وضعها في الموقع الصحيح ، فقد تعمل المصفوفات الشمسية تمامًا ، إن لم يكن أفضل ، من الخيارات النووية. يمكن أن توفر الألواح الشمسية كل الطاقة التي تحتاجها مستعمرة وليدة.
قام باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بتقييم 13 نظامًا مختلفًا لتوليد الطاقة وقارنوا بين الخيارات الشمسية والنووية. في عرض تقديمي الشهر الماضي في المؤتمر الدولي للملاحة الفضائية في غلاسكو ، قارن مهندس معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا Wilfried Hofstetter مفاعلات الانشطار النووي ، RTGs ، صفائف الألواح الشمسية ذات التتبع الشمسي والمصفوفات الشمسية ذات الأغشية الرقيقة غير المتعقبية الموضوعة فوق المناظر الطبيعية المريخية.
مثل أي مسعى للسفر إلى الفضاء ، فإن الكفاءة لها أهمية قصوى ؛ سيحتاج رواد الفضاء إلى الاستفادة من كل أوقية لتوليد الطاقة الأخيرة من المعدات المرسلة إلى المريخ (بما في ذلك أنظمة النسخ الاحتياطي).
يبدو أن مجموعة كبيرة من الألواح الشمسية يمكن أن تتطابق مع المولدات النووية ، فقط إذا كانت موجودة عند خط عرض 0-40 درجة شمال خط الاستواء المريخي. خطوط العرض الجنوبية لديها طاقة شمسية أقل بكثير متاحة لمعظم العام.
إذن ما هي أفضل خطة عمل؟ وفقًا لـ Hofstetter ، يجب أن تكون مهمة المريخ قادرة على نقل عدة لفات بعرض 2 مترًا من صفائح الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة. يمكن أن يوفر طرح مجموعة من لفات الأغشية الرقيقة هذه طاقة وافرة للمستعمرة. على سبيل المثال ، إذا تم وضع المصفوفة عند 25 درجة شمالًا ، بقياس 100 × 100 متر ، 100 كيلووات يمكن أن تتولد. حتى أن باحثي معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) حسبوا أن الأمر سيستغرق اثنين من رواد الفضاء 17 ساعة لإنشاء المصفوفة (وبدلاً من ذلك يمكنهم الحصول على روبوت للقيام بذلك).
تعليقًا على حل طاقة المريخ هذا ، كولين بيلينجر ، عالم الكواكب في الجامعة المفتوحة ، المملكة المتحدة (والرئيس بيجل 2 عالم) قال عدو المجموعة الشمسية القديم - الغبار - لا ينبغي أن يكون مشكلة كبيرة بعد كل شيء. "تميل العواصف الترابية إلى أن تبدأ في أماكن معروفة في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية أثناء ارتفاع درجة حرارتها ، لذلك لا ينبغي أن يكون من الصعب تجنبها،" هو قال.
لذا قد تكون السماء صافية للطاقة الشمسية على كوكب المريخ بعد كل شيء. على الرغم من أن العواصف الترابية تتسبب في مشاكل للمستكشفين الروبوتيين ، فقد تتمكن الحملات الاستكشافية المأهولة من تجنبها جميعًا معًا. إلى جانب ذلك ، لا أرى سبب عدم تمكن رواد الفضاء من تغليف بعض الفرش لمسح المصفوفات في حالة تحول الغبار إلى مشكلة ...
المصدر: عالم جديد
