De l'énergie solaire plutôt qu'un réacteur nucléaire sur Mars
Si les humains devaient se rendre sur Mars, ils devraient en principe avoir une petite centrale nucléaire avec eux. Mais dans certaines circonstances, les cellules solaires sont encore plus efficaces - et ce, même si Mars reçoit beaucoup moins de soleil que la Terre.
Les futurs astronautes qui se rendront sur Mars pourraient y produire et stocker suffisamment d'énergie pour leur mission à l'aide de panneaux photovoltaïques et d'hydrogène. C'est le résultat d'une étude qui paraît dans la revue spécialisée "Frontiers in Astronomy and Space Sciences". On ne connaît pas encore de plans concrets pour une mission martienne de six personnes. La fission nucléaire est toutefois considérée jusqu'à présent comme la source d'énergie favorite pour les hommes sur Mars, car un réacteur nucléaire produit la plus grande quantité d'énergie par rapport à sa masse. Mais selon l'endroit où une base martienne potentielle serait installée sur la planète, l'énergie solaire pourrait constituer une véritable alternative à l'énergie nucléaire.
Pour cette étude, les chercheurs dirigés par Anthony Abel de l'Université de Californie à Berkeley se sont inspirés de la quantité de matériel que les astronautes potentiels devraient emporter sur Mars. Dans le cas de l'énergie nucléaire, cette valeur est toujours la même, car un petit réacteur ne se soucie pas de l'endroit où il serait placé sur Mars. Les chercheurs tablent sur une "masse à emporter" de 9,5 tonnes. Pour les cellules solaires en revanche, les défis sont similaires à ceux de la Terre : d'une part, la quantité d'énergie qui peut être produite par le photovoltaïque dépend de la quantité de lumière solaire. D'autre part, sur Mars aussi, le soleil se couche à la fin de chaque journée martienne. C'est pourquoi il faut un réservoir d'énergie.
Pour son modèle, l'équipe d'Abel a étudié différentes configurations : la production d'énergie nucléaire, la production d'énergie photovoltaïque suivie d'un stockage dans des batteries, la production d'énergie photovoltaïque suivie d'un stockage de cette énergie sous forme d'hydrogène comprimé produit par électrolyse, ainsi que des cellules photoélectrochimiques (PEC) qui décomposent l'eau en hydrogène et en oxygène et dont l'hydrogène pourrait ensuite également être stocké.
Qu'est-ce qui est plus facile à transporter : Une petite centrale électrique ou une installation photovoltaïque ?
Les cellules photoélectrochimiques ainsi que la centrale photovoltaïque utilisant des batteries ne se sont en aucun cas révélées plus efficaces que l'énergie nucléaire en ce qui concerne la masse à transporter vers Mars. Mais avec des cellules solaires qui produisent de l'hydrogène par électrolyse et qui peuvent ensuite être stockées, les astronautes potentiels auraient moins de problèmes de transport - du moins s'ils établissaient leur base martienne à proximité de l'équateur de Mars. En effet, à l'équateur, cette masse à emporter ne serait que de 8,3 tonnes. En revanche, près des pôles de Mars, cette valeur passe à plus de 22 tonnes. Les éventuels visiteurs de Mars devraient donc plutôt opter pour l'énergie nucléaire, plus "légère".
Dans leur modèle d'efficacité des différentes méthodes, les chercheurs tiennent certes compte des différentes régions de Mars et de leurs conditions d'éclairage, ainsi que du fait que sur Mars, la lumière est principalement diffusée par la poussière et non par les molécules d'eau comme sur la Terre dans le domaine du proche infrarouge. Ce qui manque toutefois dans leur analyse, c'est la météo : sur Mars, il y a des tempêtes de sable globales qui durent parfois des mois, pendant lesquelles seule une petite quantité de lumière atteindrait les éventuels capteurs solaires.
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Originalartikel auf Spektrum.deTitelbild: Shutterstock
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