На Красной планете возможна «зеленая» энергетика. Ученые смоделировали марсианские ветра и показали, что при грамотной установке ветряков они способны полностью обеспечить обитаемую базу с экипажем из шести человек.
Рано или поздно человечество обоснуется на соседней планете. Космические агентства разных стран и компания SpaceX прорабатывают возможности отправки на Марс пилотируемых экспедиций и даже строительства там постоянных обитаемых баз. И чем ближе эта перспектива, тем насущнее вопрос об обеспечении будущих поселенцев энергией. Как правило, с этой точки зрения присматриваются к солнечным батареям и компактным ядерным реакторам, но не ветрогенераторам.
Атмосфера Красной планеты слишком разрежена, и сила ветра на Марсе составляет лишь малую долю — около одного процента — от того, что можно встретить на Земле. Однако новая работа, проведенная Викторией Хартвик (Victoria Hartwick) и ее коллегами из Исследовательского центра Эймса NASA, показывает, что ветряки рано вычеркивать из списка кандидатов для будущей базы. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
Дело в том, что одни из самых перспективных мест для строительства будущей базы — приполярные области Марса, где можно найти водный лед. Однако именно там энергия солнечного излучения минимальна, а уж в периоды пылевых бурь становится вовсе недоступной. Все это делает ветрогенерацию весьма полезным дополнением для солнечных батарей, что и продемонстрировали авторы новой работы.
Ученые использовали климатические модели Земли, адаптированные к условиям соседней планеты. Их дополнили детальными данными о ландшафте, погоде, количестве солнечного излучения и другими параметрами, собранными миссиями Viking и MGS. Это позволило смоделировать ветровые режимы в разных регионах Марса, их изменения днем и ночью, во время разных сезонов. На основе такой информации авторы подсчитали энергию ветра, а также ту ее долю, которую можно извлекать с помощью различных моделей ветрогенераторов, используемых сегодня на Земле.
Расчеты показали, что правильно установленные ветряки могут оказаться не просто полезным дополнением к солнечным панелям, но в некоторых участках поверхности Марса способны полностью обеспечить энергией базу с экипажем из шести человек. Максимальной силы местные ветра достигают на возвышенных краях ударных кратеров, а также в районах высокогорий. У полюсов они слабее, но и там ветряки вполне способны питать небольшие, автономно работающие исследовательские станции.