เทคโนโลยีที่ทันสมัยแห่งโลกอนาคต

5/5

พลังงานแสงอาทิตย์ ดีกว่านิวเคลียร์สำหรับนักบินอวกาศบนดาวอังคาร

solar-power-superior-to-nuclear

พลังงานแสงอาทิตย์ จะเป็นตัวเลือกที่เหนือกว่านิวเคลียร์ สำหรับภารกิจบนดาวอังคาร ที่มีลูกเรืออยู่ใกล้เส้นศูนย์ สูตรของโลก นักวิจัยพบว่าภารกิจ Red Planet สำหรับ 6คนสามารถขับเคลื่อนด้วยระบบไฟฟ้า โซลาร์เซลล์ได้อย่างเพียงพอ พลังงานแสงอาทิตย์ ข้อดี ข้อเสีย เพิ่มการวิจัยเกี่ยวกับ ประโยชน์ของพลังงาน แสงอาทิตย์ซึ่งใช้โดยหุ่นยนต์ สำรวจ NASA Mars เช่นSpirit and Opportunity rovers และInSight lander

ผู้เขียนศึกษา ตั้งข้อสังเกตว่า มนุษย์สามารถทำความสะอาด แผงโซลาร์เซลล์ในสถานที่ได้ ช่วยป้องกันปัญหา การสะสมของฝุ่นที่รบกวนยานอวกาศ Mars ตลอดหลายปีที่ผ่านมา (พายุฝุ่นขนาดใหญ่ ทำลายโอกาสในปี 2018) พลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร งานสร้างแบบจำลอง ของทีมแนะนำว่า ตราบใดที่ภารกิจ ของลูกเรือตั้งอยู่ใกล้เส้นศูนย์ สูตรของดาวอังคารที่มีแสงแดดจ้า การวัดความเข้ม ของดวงอาทิตย์ และอุณหภูมิพื้นผิวจะมีผลเสีย ต่อระบบนิวเคลียร์ฟิชชัน ที่ดีกว่า ในแง่ของมวลที่ต้องการและพลังงานที่สร้างขึ้น

พลังงานแสงอาทิตย์ นิวเคลียร์ภารกิจบนดาวอังคารใกล้เส้นศูนย์สูตรของโลก

แบบจำลองนี้อนุมานว่า พลังงานแสงอาทิตย์ สามารถเก็บไว้ที่ไซต์งานได้โดย ใช้ระบบพลังงานไฮโดรเจนที่ถูกบีบอัด (เนื่องจากไฮโดรเจนน่า จะมีความเป็นไปได้ที่จะขุดบนพื้นผิว ดาวอังคาร หากจำเป็น) “ใกล้เส้นศูนย์สูตรมากขึ้น พลังงานแสงอาทิตย์ชนะ ใกล้ขั้วมากขึ้น ระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ นิวเคลียร์ชนะ” Aaron Berliner ผู้เขียนร่วมศึกษาซึ่งเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา ด้านวิศวกรรมชีวภาพใน Arkin Laboratory ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ กล่าวในแถลงการณ์

ขั้วของดาวอังคาร เป็นสภาพแวดล้อมที่รุนแรง กว่าที่นักบินอวกาศต้องทน อย่างไรก็ตาม มีแสงแดดน้อยกว่า และอุณหภูมิแปรปรวนมากกว่า บริเวณเส้นศูนย์สูตร การศึกษาไม่ได้พิจารณา เฉพาะมวลและพลังงาน ของระบบที่แข่งขัน กันทั้งสองระบบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสภาพแวดล้อมด้วย ประโยชน์พลังงานแสงอาทิตย์ เช่น การที่ก๊าซ และอนุภาคในบรรยากาศ ของดาวอังคารดูดซับ หรือกระจายแสง เป้าหมายคือเพื่อ ให้เข้าใจมากขึ้นว่ารังสีดวงอาทิตย์ จะไปถึงพื้นผิวดาวอังคาร มากน้อยเพียงใด และสถานที่ที่ดีที่สุด ที่จะปรับใช้แผงโซลาร์เซลล์

แผงโซลาร์เซลล์ จะใช้ไฟฟ้าเพื่อแยกโมเลกุล ของน้ำออกเป็นออกซิเจน และไฮโดรเจน โดยไฮโดรเจนจะถูกใส่ลง ในภาชนะที่มีแรงดันเพื่อกักเก็บ ต่อมาไฮโดรเจน จะถูกทำให้เป็นไฟฟ้า ภายในเซลล์เชื้อเพลิง เพื่อผลิตพลังงาน ไฮโดรเจนที่ไม่จำเป็นสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ โดยช่วยสร้างแอมโมเนีย เพื่อให้ปุ๋ยแก่พืช ตราบใดที่ไฮโดรเจน ถูกรวมเข้ากับไนโตรเจนในลักษณะเดียวกัน กับที่ทำบนโลก

นักวิจัยยอมรับว่า เทคโนโลยีอื่นๆ เช่น อิเล็กโทรไลซิสในน้ำ เพื่อสร้าง เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน และไฮโดรเจน อาจถูกนำมาใช้บนดาวอังคารด้วย ระบบเหล่านี้มักจะมีค่า ใช้จ่ายสูงบนโลก แต่อาจ “เปลี่ยนเกม” ได้บนพื้นผิวของดาวเคราะห์แดง ซึ่งทุกอย่างจะต้องถูกจัดส่ง ด้วยราคาสูงจากดาวเคราะห์ ของเราหรือผลิตด้วยทรัพยากร ที่มีอยู่บนพื้นผิว

สถานการณ์ด้านพลังงานแสงอาทิตย์ สอดคล้องกับงานที่ CUBES กำลังดำเนินการอยู่ ถ้อยแถลงระบุ กลุ่มนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อออกแบบจุลินทรีย์ ที่สามารถผลิตพลาสติก จากคาร์บอนไดออกไซด์ และไฮโดรเจน และยาจากคาร์บอนไดออกไซด์ และแสงแดด

การประยุกต์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ สำหรับไฟฟ้าและไฮโดรเจน

เนื่องจากเอกสารฉบับใหม่นี้สร้าง “งบประมาณ” สำหรับไฟฟ้า และไฮโดรเจนบนดาวอังคาร การประยุกต์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ นักวิจัยจึงวางแผน ที่จะใช้มันเพื่อพัฒนาเทคโนโลยี ชีวภาพของ CUBES ต่อไป

“ในที่สุดความหวังก็คือการสร้าง แบบจำลองเต็มรูปแบบของระบบ ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบทั้งหมด ซึ่งเรามองว่าช่วยวางแผนภารกิจไปยังดาวอังคาร ประเมินการแลกเปลี่ยน ระบุความเสี่ยง และคิดกลยุทธ์บรรเทา ผลกระทบทั้งล่วงหน้า และระหว่าง ภารกิจ” เบอร์ลินเนอร์กล่าว