Ondanks de lage luchtdruk draaien er mogelijk windturbines op Mars

Mars is misschien niet de eerste plaats waar je aan denkt als je nadenkt over waar windenergie nuttig zou kunnen zijn. Ze hebben stofstormen die qua omvang vergelijkbaar zijn met alles wat de aarde kan opbrengen, en ze zijn verantwoordelijk geweest voor de dood van veel van de technologie die we in de loop der jaren naar de Rode Planeet hebben gestuurd. De kracht van die stormen is echter alleen voldoende om enkele stofdeeltjes de lucht in te tillen, die uiteindelijk de zonnepanelen van die technologie bedekken. Wetenschappers denken dat het gewoon niet genoeg uitstraling heeft om ergens nuttig voor te zijn. Een nieuw artikel trekt deze veronderstelling echter in twijfel en laat zien dat windenergie gunstig kan zijn op Mars.

Er zijn echter enkele kanttekeningen bij deze verklaring. Een daarvan is dat dit onderzoek op veel locaties is gebaseerd op klimaatmodellen in plaats van op feitelijke windgegevens. Een andere is dat het waarschijnlijk alleen op bepaalde locaties nuttig zal zijn, ook al zijn die locaties sowieso enkele van de meest wetenschappelijk opwindende.

Wetenschappelijke belangstelling is een van de belangrijkste drijvende krachten achter de verkenningsinspanningen van Mars. Het opwindende vooruitzicht om uitgestorven (of overlevend) leven te vinden op een van zijn zusterplaneten was de geboortedroom van ruimteverkenners. De meeste van deze ontdekkingsreizigers willen aandringen op een menselijke missie om zoveel mogelijk wetenschap te doen in de kortst mogelijke tijd – robots zijn niet zo efficiënt als menselijke ontdekkingsreizigers.

Maar om een ​​menselijke missie te hebben, moet er voldoende kracht op de missielocatie zijn om levensondersteuning te bieden en te voldoen aan de basisbehoeften van de missie. In de meeste wetenschappelijke literatuur wordt aan deze behoeften voldaan door twee energiebronnen: kernenergie en zonne-energie.

Zonne-energie is een van de meest voorkomende energiebronnen op Mars, en daarom vallen veel missies ten prooi aan het onvermijdelijke stof dat hun zonnepanelen bedekt. Maar het heeft een aantal duidelijke nadelen. Het is alleen beschikbaar voor een bepaald percentage van de dag, en die percentages variëren op basis van waar en wanneer het Marsjaar is. De energieopslagcapaciteit die nodig is om een ​​bemande missie te ondersteunen alleen op zonne-energie naar Mars sturen is te duur, dus is een alternatieve bron van primaire energie nodig.

Het vult deze leegte goed op de Rode Planeet en op Aarde. Hoewel de mensheid eerder kleinschalige kernreactoren op andere planeten heeft gebruikt, is het iets heel anders om er een te hebben die groot genoeg is om de basiskracht te leveren voor een bemande missie. Er zijn veel risico’s verbonden aan het runnen ervan, vooral in omstandigheden zoals die op Mars, om nog maar te zwijgen van de onbekenden over hoe je in de eerste plaats op Mars bent geland.

Als zodanig zou een alternatieve primaire stroombron gunstig zijn. De windsnelheid werd sterk verminderd vanwege de algemene indruk dat de atmosfeer van Mars niet voor de nodige energie zorgde. Maar onderzoek naar hoe je het meeste uit windenergie hier op aarde kunt halen, heeft geleid tot enkele technologische verbeteringen die het een meer levensvatbare energiebron op Mars zouden kunnen maken.

Ten eerste zou het nuttig zijn om te begrijpen hoeveel energie de wind op Mars levert. Om dit te doen, hebben onderzoekers van NASA, de University of California, Boulder en elders zich tot het Global Climate Model for Mars (GCM) gewend. GCM voorspelt de snelheid van winden over het oppervlak van Mars en de intensiteit van die winden. Van daaruit kunnen onderzoekers berekenen hoeveel energie het gemiddeld bespaart.

Ze presenteren ook verschillende aandachtspunten bij het overwegen van windparken op Mars. Ten eerste – de windsnelheid neemt dramatisch toe tot 50 meter vanaf het oppervlak van Mars. Daarom, als een toekomstige missie van plan is om windenergie te gebruiken, verdient het de voorkeur om turbines hoog te bouwen in plaats van turbines dichter bij de grond, zelfs als dat een aantal extra technische uitdagingen vereist.

De andere reden is dat winden een goede kracht zijn voor zonne-energie op de Rode Planeet. De zonnestraling daalt bijvoorbeeld dramatisch tijdens stofstormen, maar het windvermogen neemt in die tijd toe. De lange nachten tijdens de winter van de Rode Planeet zorgen er ook voor dat windenergie zonne-energie inhaalt als potentiële energiebron.

Opgemerkt moet worden dat het tweede punt van toepassing is op midden- tot polaire breedtegraden, waar enkele van de meest interessante wetenschappelijke vindplaatsen (dwz die met water) zich bevinden. Dus voor de basissen die er zijn, is de combinatie van zon en wind de optimale, veilige mix van energie, zonder de noodzaak van gevaarlijke kernenergie.

Het gebruik van een ondergewaardeerde hulpbron, zoals wind op Mars, kan de aandacht trekken in de ruimteverkenningsgemeenschap. Maar de mensheid zal elk grammetje energie nodig hebben dat ze uit zo min mogelijk gewicht kan halen als ze echt van plan is mensen naar Mars te sturen. Deze studie is een nieuwe stap in de richting van het begrijpen van de beste manier om dit te doen.

Leer meer:
Hartwick et al. – Evaluatie van het potentieel van windenergiebronnen voor toekomstige menselijke missies naar Mars
Utah – Zonder water en leven wordt de geologie op Mars aangedreven door winden
Utah – Stofduivels en harde wind zorgen voor een aanhoudende waas op Mars
Utah – Telltale Phoenix vertelt alles over de wind en het weer op Mars

hoofdafbeelding:
Windpark op de grond.
Krediet – Afbeeldingen in het publieke domein van Pixabay