Energia solare invece di un reattore nucleare su Marte
Se gli umani dovessero viaggiare su Marte, dovrebbero avere con sé una piccola centrale nucleare. Ma in certe circostanze, le celle solari sono ancora più efficaci - anche se Marte riceve molto meno sole della Terra.
I futuri astronauti su Marte potrebbero generare e immagazzinare abbastanza energia per la loro missione con l'aiuto di sistemi fotovoltaici e idrogeno. Questo è il risultato di uno studio pubblicato sulla rivista "Frontiers in Astronomy and Space Sciences". Non si conoscono ancora piani concreti per una missione su Marte di sei persone. Tuttavia, la fissione nucleare è stata finora considerata la fonte di energia favorita per gli esseri umani su Marte, perché un reattore nucleare genera la maggior quantità di energia rispetto alla sua massa. Ma a seconda di dove una potenziale base su Marte verrebbe costruita sul pianeta, l'energia solare potrebbe essere una vera alternativa all'energia nucleare.
Per lo studio, i ricercatori guidati da Anthony Abel dell'Università della California a Berkeley sono stati guidati da quanto materiale i potenziali astronauti avrebbero dovuto portare con loro su Marte. Con l'energia nucleare, questo valore è sempre lo stesso, perché un piccolo reattore non si preoccupa di dove verrebbe collocato su Marte. I ricercatori calcolano una "massa da portare con sé" di 9,5 tonnellate. Con le celle solari, d'altra parte, ci sono sfide simili a quelle della Terra: da un lato, dipende dalla quantità di luce solare quanta energia può essere generata con il fotovoltaico. D'altra parte, il sole tramonta anche su Marte alla fine di ogni giorno marziano. Ecco perché avete bisogno di una riserva di energia.
Per il suo modello, il team di Abel ha esaminato diverse configurazioni: generazione di energia nucleare, generazione di energia fotovoltaica seguita da stoccaggio in batterie, generazione di energia fotovoltaica seguita da stoccaggio di questa energia sotto forma di idrogeno compresso prodotto per elettrolisi, e cellule fotoelettrochimiche (PEC) che dividono l'acqua in idrogeno e ossigeno e il cui idrogeno potrebbe poi anche essere immagazzinato.
Che è più facile da trasportare: Una piccola centrale elettrica o un impianto fotovoltaico?
Le celle fotoelettrochimiche così come l'impianto fotovoltaico con batterie non si sono dimostrate più efficienti del nucleare in ogni caso in termini di massa da trasportare su Marte. Ma con celle solari che producono idrogeno attraverso l'elettrolisi, che potrebbe poi essere immagazzinato, i potenziali astronauti avrebbero meno di un problema di trasporto - almeno se stabiliscono la loro base su Marte vicino all'equatore marziano. All'equatore, la massa da trasportare sarebbe solo 8,3 tonnellate. Vicino ai poli di Marte, tuttavia, questo valore sale a più di 22 tonnellate. Eventuali visitatori su Marte farebbero meglio a utilizzare l'energia nucleare più "leggera".
Nel loro modello dell'efficienza dei diversi metodi, i ricercatori tengono quindi conto delle diverse regioni su Marte con le loro diverse condizioni di luce, nonché del fatto che su Marte la luce è principalmente diffusa dalla polvere e non dalle molecole d'acqua come sulla Terra nella gamma del vicino infrarosso. Ciò che manca nella loro analisi, tuttavia, è il tempo: su Marte ci sono tempeste di sabbia globali, a volte della durata di mesi, durante i quali solo poca luce raggiungerebbe qualsiasi collettore solare.
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Originalartikel auf Spektrum.deTitelbild: Shutterstock
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