Wiatr na Marsie jest za słaby, mówili. Teraz odkryli, miejsce, gdzie można postawić turbiny
Wyobraźcie sobie potężne turbiny wiatrowe stojące na rdzawej powierzchni Marsa i napędzające znajdujące się tuż za polem widzenia rozległe miasto marsjańskie. Fantastyczna wizja. Problem w tym, że marsjańska atmosfera jest tak rzadka, że raczej jest to wizja czysto utopijna. Tak przynajmniej do niedawna się wszystkim wydawało.
Gdziekolwiek by się człowiek nie zapuścił w przestrzeni kosmicznej, czy to będzie Księżyc, czy Mars, to jednym z najważniejszych zadań na początku będzie stworzenie stałego i trwałego źródła energii elektrycznej. Bez tego nie ma możliwości, aby człowiek wytrzymał zbyt długo na zapasach przywiezionych z Ziemi. W przypadku Marsa, którego odległość od Ziemi oscyluje w przedziale od 60 mln km do 400 mln km, nie ma zresztą szansy na stałe dostawy czegokolwiek z Ziemi. Owszem, można na Marsie postawić potężne farmy słoneczne, można zawieźć tam kilka generatorów RTG, ale o energii wiatrowej zbyt wiele osób nie myślało.
Wiatry na Marsie nie przypominają naszych
Jakby nie patrzeć, ciśnienie atmosferyczne przy powierzchni Ziemi to okolice 1000 hPa, ciśnienie atmosferyczne przy powierzchni Marsa to jakieś 7 hPa, czyli ponad sto razy mniej. To właśnie z tego powodu chociażby półtora roku temu wszyscy zastanawialiśmy się, czy dostarczony na Marsa helikopter/dron Ingenuity w ogóle będzie w stanie wzbić się w powietrze na swoim wirniku. Nie było wiadomo bowiem, czy łopaty wirnika będą miały się od czego odpychać. Ostatecznie Ingenuity poleciał nie tylko raz, nie tylko zaplanowane docelowo pięć razy, ale trzydzieści sześć razy i aktualnie przygotowuje się do lotu numer 37.
Skoro wirniki są w stanie unieść w marsjańskiej atmosferze niewielki dron (1,8 kg), to być może wiatr jest w stanie rozkręcić wirniki turbiny wiatrowej?
Model klimatu marsjańskiego
Nad taką kwestią pochylili się naukowcy z NASA i z Uniwersytetu Kolorado w Boulder. W tym celu konieczne było stworzenie symulacji marsjańskiego klimatu i wiatrów wiejących na powierzchni całej planety. W tym celu badacze zaadaptowali model klimatyczny opracowany wcześniej do badania klimatu na Ziemi. Zmieniając model klimatu Ziemi na model klimatu Marsa, trzeba było zmienić takie parametry, jak chociażby ciśnienie atmosferyczne, ilość promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni, poziom zapylenia, przepływ energii cieplnej, strukturę powierzchni i wiele innych parametrów. Tak przygotowany model następnie symulował klimat Marsa przez kilku lat. Wyniki były zaskakujące.
Wiele wskazuje na to, że istnieje wiele miejsc na Marsie, gdzie wiatry są wystarczająco silne, aby napędzać turbiny wiatrowe na tyle, aby mogły one swobodnie generować energię elektryczną. Co więcej, istnieje nawet kilka lokalizacji, w których wiatry są na tyle silne, że energia wiatrowa mogłaby samodzielnie zasilać potencjalną kolonię marsjańską.
Czytaj także:
Jak można się spodziewać, najlepszym miejscem do stawiania turbin wiatrowych są krawędzie kraterów, gdzie wiatry wiejące po dnie krateru ulegają kompresji i wydajniej mogłyby napędzać wirniki turbin wiatrowych. Innym ciekawym miejscem są także równiny wulkaniczne, na których nie istnieje dla wiatru zbyt wiele przeszkód, dzięki czemu może on spokojnie nabierać prędkości i siły. Analogicznie najlepszym miejscem na całym Marsie do stawiania farm wiatrowych, aczkolwiek chyba nie najlepszym na tworzenie bazy marsjańskiej, są okolice biegunów, gdzie wiatr jeszcze wydajniej może się rozpędzać, przesuwając się nad lodowymi równinami. Badacze przekonują, że w tych rejonach elektrownie wiatrowe byłyby w stanie generować więcej energii elektrycznej niż panele słoneczne, a to już konkret.
Warto jednak tutaj zaznaczyć, że aby maksymalnie wykorzystać energię generowaną w ten sposób na Marsie, zarówno turbiny, jak i łopaty wirników musiałyby być wytwarzane z innych materiałów niż na Ziemi, bowiem musiałyby spełniać poważne ograniczenia co do masy konstrukcji.
Wszystko to brzmi bardzo obiecująco, aczkolwiek należy pamiętać, że najpierw człowiek musi bezpiecznie dotrzeć na Marsa, mieć tam zapasy pozwalające mu przeżyć i farmę ziemniaków (a jakże, Marsjanin!), aby mógł na spokojnie zająć się budową marsjańskiej zielonej energetyki wiatrowej.