انرژی خورشیدی برای سفر به مریخ کارایی بهتری نسبت به انرژی هسته ای دارد - وبلاگ تور کیش

به گزارش وبلاگ تور کیش، یک مطالعه تازه نشان می دهد که انرژی خورشیدی برای مأموریت های سرنشین دار مریخی در نزدیکی استوای این سیاره گزینه بهتری نسبت به انرژی هسته ای خواهد بود.

بر اساس مقاله ای که 27 آوریل (7 اردیبهشت) در نشریه فرانتیرز این استرونومی اند اسپیس ساینسز (Frontiers in Astronomy and Space Sciences) منتشر شد، پژوهشگران دریافته اند که یک مأموریت شش نفره به سیاره سرخ می تواند به مقدار کافی از سیستم های فتوولتاییک نیرو بگیرد.

یافته ای که ترتیب به دهه ها تحقیق درباره مزایای انرژی خورشیدی که به وسیله کاوشگران رباتیک مریخ ناسا مانند روح (Spirit) و فرصت (Opportunity) و فرودگر این سایت (InSight) استفاده می گردد، اضافه کند.

برلینر (Berliner) و نویسنده همکار او آنتونی آبل (Aaron Berliner) دانشجوی دکترای مهندسی شیمی و بیومولکولی از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و اعضای مرکز پیاده سازی مهندسی زیستی در فضا (Center for the Utilization of Biological Engineering in Space) یا کیوبز (CUBES) این مقاله را پیش برده اند.

نویسندگان مطالعه خاطرنشان کردند که انسان ها می توانند صفحات خورشیدی را در محل تمیز و از مشکل تجمع گردوغبار که سال ها فضاپیماهای مریخ را گرفتار نموده است، جلوگیری نمایند. برای نمونه یک طوفان گردوغبار شدید در سال 2018 باعث شد مأموریت فرصت خاتمه یابد.

مدل سازی این تیم نشان می دهد که تا زمانی که مأموریت سرنشین دار در نزدیکی استوای غنی از نور خورشید مریخ قرار داشته باشد، معیارهای شدت خورشید و دمای سطح، از نظر جرم مورد احتیاج و انرژی فراوری شده، نسبت به یک سیستم شکافت هسته ای، رجحان دارند. قطب های مریخ اما محیط سخت تری برای تحمل فضانوردان خواهند بود زیرا با نور خورشید کمتر و نوسانات دمایی بیشتر از منطقه ها استوایی همراه هستند.

بنابراین به گفته آرون برلینر (Aaron Berliner) پژوهشگر مهندسی زیستی آزمایشگاه آرکین دانشگاه کالیفرنیا، برکلی نزدیک استوا انرژی خورشیدی پیروز می گردد اما در نزدیکی قطب ها رجحان با انرژی هسته ای است.

این مطالعه نه تنها جرم و انرژی دو سیستم خورشیدی و هسته ای، بلکه شرایط محیطی مانند شیوه جذب یا پراکندگی نور گازها و ذرات موجود در جو را هم درنظر گرفته است. هدف این پژوهش این بوده است که درک بهتری از اندازه تشعشعات خورشیدی به سطح مریخ و سپس شناسایی برترین مکان برای استقرار آرایه های خورشیدی صورت بگیرد.

آرایه های خورشیدی از الکتریسیته برای تقسیم مولکول های آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده می نمایند و هیدروژن برای ذخیره در مخازن، تحت فشار قرار می گیرد. بعدا هیدروژن در پیل های سوختی برای فراوری انرژی الکتریکی استفاده می گردد. هیدروژن غیرضروری را هم می توان تغییر کاربری داد و به فراوری آمونیاک برای بارور کردن گیاهان یاری کرد؛ البته تا زمانی که مشابه آنچه در زمین انجام می گردد، هیدروژن با نیتروژن ترکیب گردد.

به گفته پژوهشگران، فناوری های دیگری مانند الکترولیز آب برای ایجاد هیدروژن و پیل های سوختی هیدروژن هم ممکن است در مریخ استفاده شوند. این سیستم ها معمولا روی زمین پرهزینه هستند اما می توانند در سطح سیاره سرخ بازی را تغییر دهند زیرا در مریخ همه چیز یا باید با هزینه های سنگین از سیاره خودمان حمل گردد و یا از منابع موجود در محل فراوری گردد.

برلینر خاطرنشان کردند: شرایط انرژی خورشیدی با کاری که هم اکنون در CUBES انجام می گردد، هم سو است. هدف این گروه مهندسی، میکروب هایی است که می توانند از کربن دی اکسید و هیدروژن پلاستیک و از کربن دی اکسید و نور خورشید، مواد دارویی فراوری نمایند. اما چون این مقاله تازه هزینه ای هم برای برق و هیدروژن در مریخ در پی دارد، پژوهشگران قصد دارند از آن برای توسعه بیشتری زیست فناوری CUBES استفاده نمایند.

برلینر گفت: انتظار می رود که در نهایت یک مدل کامل از سیستم با همه اجزای موجود ساخته گردد که به عنوان یاریی به برنامه ریزی یک مأموریت به مریخ، ارزیابی هزینه-فایده، شناسایی خطرات و ارائه استراتژی های کاهش اثرات نامطلوب پیش یا هنگام مأموریت عمل خواهد نمود.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از یک مأموریت سرنشین دار به مریخ

Credit: NASA

منابع: Space, Gizmodo