最新一項研究表明，在火星表面風(fēng)力發(fā)電是可行的。研究人員在丹麥奧胡斯大學(xué)2號風(fēng)洞模擬室演示了在模擬火星大氣的條件下可以運行小型輕量級風(fēng)力渦輪機(jī)。這項實驗最早于2010年秋季開始，近期美國科羅拉多州萊克伍德市召開的當(dāng)代火星氣候研討會上發(fā)表一篇研究報告，報道了后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)以及最新研究結(jié)果。

研究負(fù)責(zé)人是波士頓大學(xué)空間物理中心的克里斯蒂娜·荷斯坦·拉斯洛(Christina Holstein-Rathlou)，她表示，現(xiàn)在我們第一次肯定地講，是的，人類可以在火星表面使用風(fēng)能發(fā)電!

現(xiàn)實狀況

科學(xué)家風(fēng)力渦輪機(jī)實驗?zāi)繕?biāo)是觀察在現(xiàn)實火星大氣條件下能夠產(chǎn)生多少能量，克里斯蒂娜和她的同事強(qiáng)調(diào)稱，在未來可能實現(xiàn)的火星極地機(jī)器人任務(wù)中，標(biāo)準(zhǔn)電源并不適用。太陽能電池使用受限，部分火星地區(qū)長達(dá)半年時間沒有陽光照射，無法對太陽能電池進(jìn)行充電，而放射性同位素?zé)犭姍C(jī)存在熱量揮發(fā)效應(yīng)(放射性同位素?zé)犭姍C(jī)曾為“好奇號”火星車和其它深太空探測器提供動力)，類似的發(fā)電設(shè)備對火星極地科學(xué)探索具有不利因素。

研究人員指出，最新設(shè)計的火星新型發(fā)電裝置是風(fēng)力渦輪機(jī)結(jié)合存儲電能的電池，也可能與太陽能電池結(jié)合使用。

火星風(fēng)力發(fā)電

火星風(fēng)力渦輪機(jī)概念經(jīng)過理論驗證可適用于火星任務(wù)，例如：美國宇航局艾姆斯研究中心研究人員已設(shè)計100千瓦的風(fēng)力渦輪機(jī)，并在南極洲進(jìn)行了測試，南極洲是火星通用模擬地點。

然而，克里斯蒂娜和同事表示，這些早期概念模型體積較大、質(zhì)量較重，需要很大的風(fēng)速才能發(fā)揮作用。這些大型設(shè)備顯然不適用于未來的火星科學(xué)探索，體積較小、質(zhì)量較輕的設(shè)備更占優(yōu)勢。

2010年這項風(fēng)洞實驗以6種不同風(fēng)速進(jìn)行，這些數(shù)據(jù)是基于美國宇航局“鳳凰號”火星車2008年5月著陸火星北部著陸點最普通的風(fēng)速，最小風(fēng)速需要維持風(fēng)力渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，同時風(fēng)力渦輪機(jī)能夠承受最大風(fēng)速。據(jù)了解，火星表面風(fēng)速大約每小時7-35公里。

對于每一種風(fēng)速，輸出電壓測量持續(xù)30-120秒。研究人員指出，這類風(fēng)力發(fā)電最佳地點位于太陽并非持續(xù)照射的區(qū)域，只要有風(fēng)就行，例如火星極地緯度地區(qū)。

研究小組強(qiáng)調(diào)稱，在探測器攜帶風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)火星發(fā)射之前，還需要進(jìn)行一系列科學(xué)研究。然而，研究人員指出，大多數(shù)設(shè)計，無論是單個設(shè)備或者系統(tǒng)設(shè)備的一部分，都將比2010年實驗測試更加有效，因此未來可以在一定范圍內(nèi)制造電能，類似的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可與小型著陸器結(jié)合在一起。