Science fiction autoři jako Ray Bradbury, Kim Stanley Robinson, Andy Weir a tvůrci seriálu The Expanse si už dlouho představují, jak by lidé jednoho dne mohli na Marsu vybudovat fungující osady. Nyní, když NASA a Evropská kosmická agentura usilují o vyslání astronautů na rudou planetu během příštích 20 let a generální ředitel společnosti SpaceX Elon Musk hovoří o tom, že by tam chtěl vyslat i lidi, je na čase zabývat se praktickými otázkami spojenými s realizací těchto vizí.
Jedna z největších: Jaký je nejpraktičtější způsob napájení budoucích kolonií na Marsu? Tato zdánlivě jednoduchá otázka zabrala studentům inženýrství z Kalifornské univerzity v Berkeley Anthonymu Abelovi a Aaronu Berlinerovi čtyři roky usilovné práce.
V závěrech publikovaných minulý týden v časopise Frontiers in Astronomy and Space Sciences oni a jejich kolegové tvrdí, že jak solární, tak jaderné zdroje energie mohou poskytnout dostatek energie pro dlouhodobé mise s posádkou - astronauti však budou čelit určitým omezením, včetně toho, kolik těžkého vybavení mohou přivézt ze vzdálené Země, kolik energie mohou solární panely získat, jakmile se tam ocitnou, a jak dobře mohou skladovat energii pro případ, že nebude tak slunečno. "Záleží na tom, kde se na Marsu nacházíte," říká Abel o jejich výsledcích. "Zdá se, že v blízkosti rovníku funguje solární energie lépe. A poblíž pólů funguje lépe jaderná energie."
Inženýři vycházeli ze své studie o energetických možnostech marťanského habitatu postaveného pro šestičlennou posádku. Pro takové odlehlé stanoviště by si první astronauti museli vzít s sebou téměř vše, co potřebují, včetně fotovoltaických článků (FV), baterií a jaderných reaktorů potřebných k výrobě dostatečného množství energie pro jejich přežití. To znamená, že tyto mise s posádkou by se odvíjely od toho, kolik si toho člověk může vzít na palubu rakety - což Abel a Berliner označují jako "carry-along mass". "Dovážet věci ze Země na Mars je opravdu náročné a drahé, takže je chceme minimalizovat," říká Abel.
Pro svou studii inženýři vypočítali, kolik energie by vygenerovaly solární nebo jaderné varianty a kolik hmoty by bylo potřeba k výrobě této energie. Zejména zjistili, že na zhruba 50 procentech povrchu Marsu - zejména v blízkosti rovníku, kde dosud přistálo mnoho marsovských vozítek a přistávacích modulů - předčí solární energie ostatní solární alternativy a díky pokroku v oblasti lehkých solárních panelů vyžaduje k napájení stanoviště pro šest osob pouze asi 8,3 tuny nesené hmotnosti. (Ze tří vyzkoušených možností solární energie byly panely s elektrolýzou a skladováním stlačeného vodíku nejúčinnější.) To uspokojí odhadovanou průměrnou potřebu energie asi 40 kilowattů, která se používá například k vytápění, osvětlení a cestování vozítka a k výrobě kyslíku pro dýchání, hnojiva pro růst plodin a metanu pro raketové palivo na zpáteční cestu.
Zdroje: https://www.wired.com/story/mars-solar-nuclear-power/ , Unsplash.com
