Szélenergia a Marson
(Rovat: Emberes Mars-utazás? - 2023.01.17 07:15.)

Egyéb lehetőségek híján a szélerőművek fontos szerephez juthatnak a majdani marsi telepek energiaellátásában.

Bár a vörös bolygó légköre ritka, a szélsebesség nagy, ezért egy közelmúltban készült tanulmány eredménye szerint a szélenergia elegendő lehet a Mars felszínén dolgozó telepek ellátására.

A Mars légkörének sűrűsége csak 1%-a a Föld légkörének, így azonos szélsebesség mellett a kinyerhető energia mennyisége is csak 1%-a a földinek. Éppen ezért mindeddig a szélenergiát jobbára figyelmen kívül hagyták, amikor a jövőbeni marsi telepek energiaellátásáról gondolkoztak. Újabban azonban olyan szélturbinákat kezdtek tervezni, amelyek szélsőséges körülmények között is működhetnek, és kis szélsebesség esetén is képesek energiát termelni. Mindkét tulajdonság előnyös lehet, ha a Marsra akarunk szélturbinákat telepíteni.

Ha a szélenergia hasznosíthatónak bizonyulna a Marson, akkor fontos szerepet játszhatna a marsi energiatermelésben. A napelemekkel szemben feltétlen előnyük, hogy utóbbiak csak nappal termelnek energiát, annak mennyisége pedig az évszaktól és a földrajzi szélességtől függ, porviharok idején pedig akár teljesen megszűnik az energiatermelés. (Ráadásul a napelemes energiatermelő egység könnyen az InSight sorsára juthat. – B.E.) A szélenergiát favorizáló kutatók elismerik ugyan, hogy nukleáris energiával tartósan és egyenletesen biztosítható lenne a kellő mennyiségű energia, ezt azonban elvetik, mert nincs ötletük arra, hogyan lehetne a radioaktív hulladékot az emberi telepektől kellő távolságban elhelyezni. (Az állítás két okból is – stílszerűen – légből kapottnak tekinthető. Egyrészt egyelőre talán lehetne az emberi telepektől távoli helyet találni a radioaktív hulladéknak. Másrészt, érdemes lett volna számításokat végezni, mekkora a radioaktív hulladék sugárzása a kozmikus sugárzás a Mars sugárzási övekkel nem védett felszínén mérhető szintjéhez képest. – B.E.)

Porördög a Jezero-kráterben a Perseverance marsjáró felvételén. (Kép: NASA / JPL-Caltech)

Mindenesetre Victoria Hartwick (NASA Ames Kutatóközpont) és munkatársai arra a következtetésre jutottak, hogy a szélenergia a Mars felszínén potenciálisan mindenütt és a marsi év folyamán mindig elérhető. A kereskedelmi forgalomban elérhető szélturbinák két típusának (300 kW-os Enercon E3, 33 méter átmérőjű rotorral, és 5 kW-os Aeolos V, 4,5 méter átmérőjű rotorral) műszaki adatait alapul véve végezték számításaikat. Megállapították, hogy az elérhető szélenergia éjszaka maximális, tehát a szélerőművek jól kiegészíthetik a napelemes energiatermelést. A szél energiája akkor és ott is elegendőnek bizonyult, ahol a napenergia használhatatlan, így globális porviharok idején, télen, a sarkvidékeken és közepes földrajzi szélességeken. Számításaik alapján 13 régiót azonosítottak a Mars felszínén, ahol a szélenergia stabil energiaforrást jelenthet.

Megállapították, hogy 50 lehetséges marsi leszállóhely közül 40 helyszínen a szélsebesség elég ahhoz, hogy hasznosítható mennyiségű energiát termeljenek. Három helyszínen a szélgenerátorok az év több mint 35%-ában 24 kW teljesítményt lennének képesek szolgáltatni, ami elegendő egy hatfős bázis ellátására. Hét további helyszínen a szélenergia télen és poros időszakokban is képes az energiaszükséglet 50%-át biztosítani. Ha a szélenergiát csak a tudományos műszerek működtetésére használják, akkor további 30 helyszínen is elegendő szélenergia áll rendelkezésre. Összegzésükben megállapítják, hogy kizárólag napelemekkel a majdani telepek energiaszükségletének 40%-a biztosítható, ezt szélenergiára alapozott energiatermeléssel kiegészítve ez az arány legalább 60%-ra, de akár 90%-ra is növelhető. (A 30 méter átmérőjű rotorok Marson történő előállításáról vagy Marsra szállításáról nem esik szó a Nature Astronomy folyíóiratban megjelent tanulmányukban. – B.E.)

Beszélgetés a marsi porról, szelekről és porördögökről. (Forrás: NASA / JPL-Caltech, YouTube)