Die hohe Effizienz und das geringe Gewicht der Geräte sowie die Flexibilität der neuesten Technologien zur Erzeugung von Solarenergie ermöglichen die Verwendung von Solarmodulen, um alle Anforderungen einer langfristigen bemannten Mission zum Mars oder sogar einer dauerhaften Besiedlung des Planeten zu erfüllen Oberfläche, laut einer neuen Studie.
Die meisten Wissenschaftler und Ingenieure, die die Menge an Ressourcen berechnet haben, die zum Leben auf der Oberfläche des Roten Planeten benötigt werden, hielten Kernkraft für die beste Option. Die Hauptvorteile dieser Energieart sind Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit rund um die Uhr. In den letzten zehn Jahren haben sich die Technologien für miniaturisierte Kernreaktoren so weit entwickelt, dass die NASA sie als sichere, effiziente und reichlich vorhandene Energiequelle anerkannt und ihre wichtige Rolle bei zukünftigen automatisierten und bemannten Missionen zur Erforschung des Roten Planeten hervorgehoben hat.
Andererseits muss Sonnenenergie irgendwo gespeichert werden, um sie während der Nacht zu nutzen, die auf dem Mars ungefähr so lange dauert wie die Nacht auf der Erde. Darüber hinaus wird die Nutzung der Sonnenenergie auf dem Mars durch den allgegenwärtigen roten Staub erschwert, der sich auf der Oberfläche absetzt und ihre Beleuchtung verringert.
In einer neuen Studie verglichen Wissenschaftler unter der Leitung von Aaron Berliner zwei Energietechnologien für den Fall einer bemannten Langzeitmission zum Mars, an der 6 Astronauten 480 Tage auf der Oberfläche des Planeten bleiben. Dieses Missionsszenario ist am wahrscheinlichsten, da es die Dauer der Reise zum Roten Planeten verkürzen und gleichzeitig die Aufenthaltsdauer auf ihm für mehr als 30 Tage sicherstellen kann.
Die Analyse zeigte, dass Solarenergie für die Mehrheit der Siedlungen, die sich auf einer Fläche von mehr als der Hälfte der Gesamtoberfläche des Planeten befinden, vergleichbar oder effizienter als Kernenergie war. Die maximale Effizienz der Nutzung der Sonnenenergie wurde erreicht, indem sie tagsüber durch die Produktion von Wasserstoff gespeichert wurde, der dann nachts oder bei Staubstürmen auf dem Mars als Brennstoff in Brennstoffzellen verwendet wird, stellen die Autoren fest.
„Solarzellen-Arrays mit sorgfältiger Berücksichtigung der Halbleiterauswahl und des Gerätedesigns sind eine vielversprechende Technologie, um eine erdunabhängige Besatzungsumgebung auf dem Mars zu unterstützen“, sagten die Wissenschaftler. „Unsere Analyse liefert Konstruktionsregeln für Solarzellen auf der Marsoberfläche und zeigt, dass Solarzellen im Vergleich zu alternativen Technologien auf einem Großteil der Planetenoberfläche eine erhebliche Verringerung der Anforderungen an den Stoffaustausch bieten können“, sagten die Autoren.
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