Σκόνη - ο χειρότερος εφιάλτης του ηλιακού συλλέκτη.
Η αποστολή ηλιακών ρομπότ στον Κόκκινο Πλανήτη είναι κακή ιδέα; Ο Άρης είναι ένα πολύ σκονισμένο πλανήτη και η σκόνη του Άρη κολλάει σε όλα, ειδικά στις ηλιακές συστοιχίες. Σε τελική ανάλυση, ο θάνατος του Phoenix πιθανότατα επιταχύνθηκε από μια καταιγίδα σκόνης που εμποδίζει τον ήλιο και το Rover Spirit χτυπήθηκε από το συνδυασμένο στρώμα σκόνης με επίστρωση ηλιακού πλαισίου και καταιγίδα σκόνης, σχεδόν εξαντλεί τις μπαταρίες του (όπως φαίνεται στην παραπάνω σύγκριση, μετά από δύο χρόνια στην επιφάνεια του Άρη, το σκονισμένο στρώμα του Spirit ήταν ήδη ένα οξύ πρόβλημα).
Ωστόσο, ένα think-tank MIT που χρηματοδοτείται από τη NASA έχει σταθμίσει τις μελλοντικές ενεργειακές ανάγκες ενός επανδρωμένου οικισμού στον Άρη και κατέληξε σε ένα ενδιαφέρον συμπέρασμα…
Φαίνεται ότι συνεχίζεται η «συζήτηση για το πυρηνικό διάστημα». Σκεφτόμαστε το πότε το Γαλιλαίο ξεκίνησε προς τον Δία το 1989, ή όταν στάλθηκε ο Κασίνι στον Κρόνο το 1997, ξέσπασαν τεράστιες διαμαρτυρίες από κριτικούς, γείτονες του Κέιπ Κάναβερ και αντιπυρηνικούς οργανισμούς. Το επιχείρημα ήταν ότι σε περίπτωση ατυχήματος εκτόξευσης, το ραδιενεργό υλικό που περιέχεται στις θερμογεννήτριες ραδιοϊσοτόπων (RTG) θα μπορούσε να διασκορπιστεί μέσω της ατμόσφαιρας και σε μια ευρεία περιοχή στο έδαφος (δηλαδή θάνατος και καταστροφή). Ενώ αυτή είναι μια τρομακτική σκέψη, οι μηχανικοί της NASA έδειξαν πολύ γρήγορα ότι τα RTG είναι σχεδόν άφθαρτα, ακόμη και υπό ακραίες συνθήκες κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης και ατμοσφαιρικής επανεισόδου.
Το κίνητρο για την αποστολή πλουτωνίου (χωρίς όπλα Pu238) στις αποστολές επί του Δία και του Κρόνου έχει ακόμη αμφισβητηθεί, δημιουργώντας άγριες θεωρίες συνωμοσίας όπως το "Project Lucifer". Επομένως, φαίνεται λογικό ότι η NASA θα ήθελε να πραγματοποιήσει μια εις βάθος μελέτη όλων των τεχνικών παραγωγής ενέργειας προτού δεσμευτεί σε μια δυνητικά μη δημοφιλή (και ως εκ τούτου πολιτικά βλαβερή) πυρηνική πηγή για μελλοντικές αποικίες του Άρη.
Με τη βοήθεια ειδικών ενέργειας από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT), η NASA ανέθεσε μια μελέτη για το πώς μπορούν να τροφοδοτηθούν μελλοντικοί επανδρωμένοι οικισμοί Άρη. Πρέπει να κατασκευαστούν πυρηνικές γεννήτριες; Ή μπορούν οι ηλιακοί συλλέκτες να ικανοποιήσουν τις ενεργειακές μας ανάγκες της αποικίας (ανεξάρτητα από την κατάσταση της σκόνης);
Είναι ενδιαφέρον ότι, εάν τοποθετηθούν στη σωστή θέση, οι ηλιακές συστοιχίες μπορεί να λειτουργούν εξίσου καλά, αν όχι καλύτερα, από τις πυρηνικές επιλογές. Οι ηλιακοί συλλέκτες θα μπορούσαν να παρέχουν όλη την ενέργεια που χρειάζεται μια αρχική αποικία.
Οι ερευνητές του MIT αξιολόγησαν 13 διαφορετικά συστήματα παραγωγής ενέργειας και συνέκριναν τις ηλιακές και τις πυρηνικές επιλογές. Σε μια παρουσίαση τον περασμένο μήνα στο Διεθνές Αστροναυτικό Συνέδριο στη Γλασκώβη, ο μηχανικός του MIT Wilfried Hofstetter συνέκρινε τους αντιδραστήρες πυρηνικής σχάσης, RTG, συστοιχίες ηλιακών πλαισίων ανίχνευσης ήλιου και ηλιακούς συστοιχίες λεπτής μεμβράνης που δεν παρακολουθούνταν πάνω από το τοπίο του Άρη.
Όπως κάθε προσπάθεια διαστημικών ταξιδιών, η αποδοτικότητα είναι υψίστης σημασίας. Οι αστροναύτες θα πρέπει να χρησιμοποιούν κάθε τελευταία ουγγιά παραγωγής ενέργειας που αποστέλλεται στον Άρη (συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων υποστήριξης).
Φαίνεται ότι μια μεγάλη συστοιχία ηλιακών συλλεκτών μπορεί να ταιριάζει με τις πυρηνικές γεννήτριες, μόνο εάν βρίσκονται σε γεωγραφικό πλάτος 0-40 ° βόρεια του ισημερινού του Άρη. Τα νότια γεωγραφικά πλάτη διαθέτουν πολύ λιγότερη ηλιακή ενέργεια για το μεγαλύτερο μέρος του έτους.
Ποιο είναι λοιπόν το καλύτερο σχέδιο δράσης; Σύμφωνα με τον Hofstetter, μια αποστολή του Άρη πρέπει να είναι σε θέση να μεταφέρει αρκετούς κυλίνδρους ηλιακών πλαισίων λεπτής μεμβράνης πλάτους 2 μέτρων. Η ανάπτυξη μιας σειράς αυτών των κυλίνδρων λεπτής μεμβράνης θα μπορούσε να παρέχει άφθονη ενέργεια σε μια αποικία. Για παράδειγμα, εάν η συστοιχία είναι τοποθετημένη στα 25 ° βόρεια, με διαστάσεις 100 × 100 μέτρα, 100 κιλοβάτ μπορεί να δημιουργηθεί. Οι ερευνητές του MIT υπολόγισαν μάλιστα ότι θα χρειαστούν δύο αστροναύτες 17 ώρες για την κατασκευή του πίνακα (εναλλακτικά θα μπορούσαν να πάρουν ένα ρομπότ για να το κάνουν).
Σχολιάζοντας αυτήν την ενεργειακή λύση του Άρη, ο Colin Pillinger, πλανητής επιστήμονας στο Open University του Ηνωμένου Βασιλείου (και επικεφαλής Beagle 2 επιστήμονας) είπε ότι ο παλιός εχθρός της ηλιακής συστοιχίας - σκόνη - δεν πρέπει να αποτελεί πρόβλημα. «Οι καταιγίδες σκόνης τείνουν να ξεκινούν σε γνωστά μέρη στο νότιο ημισφαίριο καθώς θερμαίνεται, οπότε δεν πρέπει να είναι πολύ δύσκολο να τα αποφύγετε," αυτός είπε.
Έτσι, ο ουρανός μπορεί να είναι καθαρός για την ηλιακή ενέργεια στον Άρη. Παρόλο που οι καταιγίδες σκόνης προκαλούν προβλήματα στους ρομποτικούς εξερευνητές μας, οι επανδρωμένες αποστολές ενδέχεται να είναι σε θέση να τις αποφύγουν όλοι μαζί. Άλλωστε, δεν καταλαβαίνω γιατί οι αστροναύτες δεν μπορούσαν να συσκευάσουν μερικές βούρτσες για να σκουπίσουν τις συστοιχίες σε περίπτωση που η σκόνη γίνει πρόβλημα…
Πηγή: Νέος Επιστήμονας
