Un nuevo estudio concluyó que la energía solar sería una mejor opción que la energía nuclear para las misiones tripuladas a Marte cerca del ecuador.
Los investigadores han descubierto que una misión Red Planet de seis personas puede ser suficientemente alimentada por sistemas fotovoltaicos, lo que se suma a décadas de investigación sobre los beneficios de la energía solar tal como la utilizan los exploradores robóticos de Marte de la NASA, como espíritu Y oportunidad Rovers y percepción Investigacion.
Los autores del estudio señalaron que los humanos pueden limpiar los paneles solares en el sitio, evitando el problema de acumulación de polvo que los ha afectado. Marte nave espacial a lo largo de los años. (Gran tormenta de polvo oportunidad de matar en 2018).
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El trabajo de modelado del equipo indica que mientras la misión tripulada esté ubicada cerca del ecuador marciano rico en sol, las medidas de la densidad del sol y la temperatura de la superficie tendrán una compensación mayor que sistema de fisión nuclear En términos de masa requerida y energía generada.
El modelo asume que la energía solar se puede almacenar en el sitio con un sistema de energía de hidrógeno presurizado (probablemente hidrógeno se puede minar en Marte, si es necesario).
«Cerca del ecuador, gana la energía solar; cerca de los polos, gana la energía nuclear», dijo en un comunicado el coautor del estudio Aaron Berliner, estudiante graduado en bioingeniería en el Laboratorio Arkin de UC Berkeley.
Sin embargo, los polos de Marte son un entorno mucho más extremo que toleran los astronautas, con menos luz solar y mayores fluctuaciones de temperatura que en los trópicos.
El estudio tuvo en cuenta no solo la masa y la energía de los dos sistemas en competencia, sino también las condiciones ambientales, como la forma en que los gases y las partículas están presentes en Atmósfera de Marte absorber o dispersar la luz. El objetivo era comprender mejor cuánta radiación solar llegaría a la superficie de Marte y los mejores lugares para desplegar paneles solares.
Los paneles solares utilizarían electricidad para dividir las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno, y el hidrógeno se colocaría en recipientes presurizados para su almacenamiento. Posteriormente, el hidrógeno dentro de las celdas de combustible se electrificará para producir energía. El hidrógeno innecesario, que ayuda a generar amoníaco, se puede reutilizar para fertilizar plantas, siempre que el hidrógeno se combine con nitrógeno de manera similar a como se hace. Tierra.
Los investigadores reconocieron que otras tecnologías, como la electrólisis del agua para producir hidrógeno y pilas de combustible de hidrógeno, también podrían usarse en Marte. Estos sistemas tienden a ser muy costosos en la Tierra, pero pueden ser un «cambio de juego» en la superficie del Planeta Rojo, donde todo debe ser enviado a un gran costo desde nuestro planeta o producido utilizando los recursos disponibles en la superficie.
Berliner y el autor principal Anthony Abel, doctor en ingeniería química y biomolecular. Estudiante de UC Berkeley, ambos son miembros del Centro para el Uso de Ingeniería Biológica en el Espacio (CUBES), que incluye varias instituciones académicas en afiliación.
El comunicado dice que la situación de la energía solar es consistente con el trabajo que Cubes ya ha comenzado. El grupo tiene como objetivo diseñar microbios que puedan fabricar plásticos a partir de dióxido de carbono e hidrógeno, y productos farmacéuticos a partir de dióxido de carbono y luz solar.
Dado que el nuevo artículo crea un «presupuesto» para electricidad e hidrógeno en Marte, los investigadores planean utilizarlo para desarrollar biotecnologías para CUBES.
“La esperanza es construir eventualmente un modelo completo del sistema, con todos los componentes incluidos, que imaginamos ayudar en la planificación de la misión a Marte, evaluar las compensaciones, identificar riesgos y desarrollar estrategias de mitigación, ya sea por adelantado o durante la misión. .”
El nuevo estudio fue publicado Hoy (27 de abril) en Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
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