Staub - der schlimmste Albtraum eines Solarmoduls.
Ist es eine schlechte Idee, solarbetriebene Roboter auf den Roten Planeten zu schicken? Mars ist ein sehr staubiger Planet, und Marsstaub haftet an allem, besonders an Solaranlagen. Immerhin wurde Phoenix 'Tod wahrscheinlich durch einen sonnenblockierenden Staubsturm beschleunigt, und Rover Spirit wurde von der kombinierten, mit Sonnenkollektoren beschichteten Staubschicht plus Staubsturm geschlagen, wodurch die Batterien fast leer wurden (wie im obigen Vergleich zu sehen ist, nach zwei Jahre auf der Marsoberfläche war die staubige Schicht von Spirit bereits ein akutes Problem.
Eine von der NASA gesponserte MIT-Denkfabrik hat jedoch den zukünftigen Energiebedarf einer bemannten Siedlung auf dem Mars abgewogen und ist zu einem interessanten Ergebnis gekommen…
Es klingt so, als würde die "nukleare Weltraumdebatte" fortgesetzt. Wenn man an die Zeit zurückdenkt, als Galileo 1989 in Richtung Jupiter gestartet wurde oder als Cassini 1997 zum Saturn geschickt wurde, brachen große Proteste von Kritikern, Nachbarn von Cape Canaveral und Anti-Atom-Organisationen aus. Das Argument war, dass im Falle eines Startunfalls das in den Radioisotop-Wärmeerzeugern (RTGs) enthaltene radioaktive Material in der Atmosphäre und über einen weiten Bereich des Bodens verteilt werden könnte (d. H. Tod und Zerstörung). Obwohl dies ein beängstigender Gedanke ist, haben die NASA-Ingenieure sehr schnell darauf hingewiesen, dass RTGs selbst unter extremen Bedingungen während einer Explosion und eines atmosphärischen Wiedereintritts praktisch unzerstörbar sind.
Die Motivation zum Versenden von Plutonium (Nichtwaffenqualität Pu238) an Bord von Missionen zu Jupiter und Saturn wurde sogar in Frage gestellt und brachte wilde Verschwörungstheorien wie „Project Lucifer“ hervor. Daher erscheint es nur sinnvoll, dass die NASA eine eingehende Untersuchung aller Energieerzeugungstechniken durchführen möchte, bevor sie sich auf eine möglicherweise unpopuläre (und daher politisch schädliche) Atomquelle für zukünftige Mars-Kolonien einlässt.
Mit Hilfe von Energiespezialisten des Massachusetts Institute of Technology (MIT) gab die NASA eine Studie in Auftrag, wie zukünftige bemannte Mars-Siedlungen mit Strom versorgt werden können. Müssen Atomgeneratoren gebaut werden? Oder können Sonnenkollektoren den Energiebedarf unserer Protokolonie decken (unabhängig von der Staubsituation)?
Interessanterweise funktionieren Solar-Arrays an der richtigen Stelle möglicherweise genauso gut, wenn nicht sogar besser als die nuklearen Optionen. Sonnenkollektoren könnten die gesamte Energie liefern, die eine junge Kolonie benötigt.
Die MIT-Forscher bewerteten 13 verschiedene Energieerzeugungssysteme und verglichen Solar- und Nuklearoptionen. In einer Präsentation im letzten Monat auf dem Internationalen Astronautischen Kongress in Glasgow verglich MIT-Ingenieur Wilfried Hofstetter Kernspaltungsreaktoren, RTGs, Sonnenkollektoren mit Sonnennachführung und Dünnschichtsolaranlagen ohne Nachführung, die auf der Marslandschaft liegen.
Wie bei jeder Raumfahrt ist Effizienz von größter Bedeutung. Astronauten müssen jede letzte Unze Energie erzeugende Ausrüstung verwenden, die zum Mars geschickt wird (einschließlich Backup-Systeme).
Es scheint, dass ein großes Solarpanel-Array nur dann zu Kerngeneratoren passen kann, wenn sie sich auf einem Breitengrad von 0-40 ° nördlich des Marsäquators befinden. In den südlichen Breiten steht fast das ganze Jahr über viel weniger Sonnenenergie zur Verfügung.
Was ist der beste Aktionsplan? Laut Hofstetter sollte eine Marsmission in der Lage sein, mehrere 2 Meter breite Rollen von Dünnschichtsolarpanels zu transportieren. Das Ausrollen einer Reihe dieser Dünnschichtrollen könnte einer Kolonie reichlich Energie liefern. Wenn das Array beispielsweise bei 25 ° Nord positioniert ist und 100 × 100 Meter misst, 100 Kilowatt generiert werden kann. Die MIT-Forscher errechneten sogar, dass zwei Astronauten 17 Stunden benötigen würden, um das Array zu konstruieren (alternativ könnten sie einen Roboter dazu bringen).
Colin Pillinger, Planetologe an der Open University in Großbritannien (und Leiter), kommentierte diese Mars-Energielösung Beagle 2 Wissenschaftler) sagte, der alte Feind der Solaranlage - Staub - sollte doch kein allzu großes Problem sein. „Staubstürme beginnen in der Regel an bekannten Orten auf der südlichen Hemisphäre, wenn sie sich erwärmen. Daher sollte es nicht allzu schwierig sein, sie zu vermeiden," er sagte.
So kann der Himmel für die Sonnenenergie auf dem Mars doch klar sein. Obwohl Staubstürme unseren Roboterforschern Probleme bereiten, können bemannte Expeditionen sie möglicherweise alle zusammen vermeiden. Außerdem verstehe ich nicht, warum Astronauten einige Bürsten nicht einpacken konnten, um die Arrays abzuwischen, sollte Staub zu einem Problem werden ...
Quelle: Neuer Wissenschaftler
