美国宇航局表示,风能为火星上的人类任务提供动力

美国宇航局表示,风能为火星上的人类任务提供动力

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科学家们认为他们已经找到了一种使用涡轮机为火星上的人类提供动力的方法,这是人类探索地球的一天又向前迈出的一步。

美国宇航局位于加利福尼亚州的艾姆斯研究中心的科学家在 2018 年 1 月表示,利用火星风的涡轮机可以帮助为人类探索任务提供动力,并开辟地球上其他类型的能源(如太阳能或核能)无法完全发挥作用的部分地区以供发现。发表在《自然》杂志上的一项研究。

科学家们在他们的论文中写道:“风能代表了一种有价值但以前被忽视的能源资源,可用于未来的人类火星任务。” 美国宇航局的科学家们没有立即发表评论。

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太空机构、科学家和企业家都在呼吁人类探索火星。 NASA 的 Artemis 登月任务被认为是未来十年左右探索火星的垫脚石。 中国希望到 2033 年将人类送上地球。世界上最富有的人之一、SpaceX 的首席执行官埃隆·马斯克暗示要这样做 2029.

但科学家指出,为火星上的人类探索任务提供动力将需要多种电源。 过去曾使用太阳能来维持火星任务,但在火星之夜或限制太阳光的沙尘暴期间并不是很强大。 核能是另一个可能的来源,但如果放置在人类基地附近会带来安全风险。

长期以来,风能一直被认为是无法使用的,主要是因为火星的大气层非常稀薄,微风微弱。 但研究人员在研究中写道,美国宇航局艾姆斯研究中心的博士后研究员维多利亚哈特威克使用美国宇航局气候模型推翻了之前的假设,并表明它可能是地球上“独立或互补的能源”。

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哈特维克和她的队友使用该模型来估计整个地球的风速。 他们使用火星全球勘测者和维京任务收集的数据中的地形图、灰尘图和热图,模拟火星上的风速,按白天和黑夜以及不同的季节和年份分解估计值。

利用这些信息,他们计算出假设他们拥有一个完全高效的风力涡轮机,他们可以在地球的各个部分产生的最大能量。 他们将其与之前估计的将 6 人留在火星上执行持续 500 个火星日的任务的能源需求进行了比较。

科学家们发现,风能可以作为太阳能的成功补充,特别是在火星之夜和沙尘暴期间,当太阳能的影响减弱时,或者在地球的某些地区完全取代它。

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研究科学家指出,根据风力分析,火星上有 13 个新地点可供人类探索,而科学家先前确定的 50 个目标地点中有 10 个有可能利用风力作为补充能源。

目前还不确定人类是否会掌握探索火星的技术,需要建造涡轮机。 它们必须有大约 160 英尺(50 米)高——与地球上使用的机器相比,这台机器大约是中等大小的机器。 科学家说,由于更大机器的工程和运输挑战,高度将受到限制。

科学家们说,它们在捕捉火星火山口边缘或火山斜坡附近的行星风方面可能特别有效,但还需要做更多的工作来应对这些挑战。

“我们鼓励开展更多旨在推进风力涡轮机技术的研究,”他们说,“以便在火星条件下高效运行,并从火星风中提取更多能量。”


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