مریم فخیمی: خورشید از سطح مریخ بسیار متفاوت دیده می‌شود؛ کوچکتر و کم نورتراست، زیرا فاصله‌اش از سیاره سرخ 1.5 برابر دورتر از فاصله‌اش با زمین است. اما این باعث نمی‌شود که انرژی خورشیدی برای سکونتگاه‌های آینده در مریخ مهم نباشد.
میشل راکر از تیم تحقیقات مریخ در ناسا پیشنهاد کرد که انرژی خورشیدی بهترین گزینه برای مأموریت انسان به مریخ در دهه 2030است. اما استفاده از انرژی خورشیدی در محیط سمی مریخ، ناسا را با مجموعه‌ای از چالش‌ها مواجه می‌کند – ناسا در حال کار بر روی بیش از 40 تکنولوژی متفاوت است – و بخش‌های خصوصی که برای آماده‌سازی زیرساخت‌های مریخ قرارداد بسته‌اند نیزبا این مسائل مواجهند.
کلارک وایدز، مدیر اجرایی شرکت زیمنس – شرکتی که نرم افزار مریخ‌نورد کنجکاوی را تهیه کرده است – در مورد چگونگی عبور از این چالش‌ها ایده‌هایی دارد.
زندگی در مریخ احتمالا بزرگترین چالشی است که بشریت تاکنون با آن روبرو شده، اما بسیاری از راه حل‌هایی که برای حل مشکلات در مریخ استفاده خواهد شد را پیشتر در زمین کشف کرده و آزموده‌ایم.
صفحات خورشیدی چگونه ضدغبار خواهند شد؟
طوفان‌ها و گردوغبار مریخ بسیار معروفند. آرایه‌های خورشیدی مریخ‌نوردهای روح (Spirit) و فرصت (Opportunity) انرژی این دو مریخ‌نورد را تامین می‌کند، اما این صفحات خورشیدی با مشکل تجمع گرد و غبار مواجهند. این مشکل چندان بزرگ نیست، چرا که مریخ‌نوردها در هنگام کاهش نیروی الکتریکی خاموش شده و تا پایان گرد و غبار فعالیت‌شان متوقف می‌شد. اما داستان درباره انسان‌ها متفاوت است، آن‌ها را نمی‌توان خاموش کرد!!
وایدز معتقد است که ما می‌توانیم بر این چالش پیروز شویم، زیرا در زمین با چنین پدیده‌هایی مقابله کرده‌ایم. پروژه‌های خورشیدی منطقه مرکزی کالیفرنیا با چنین وضعی مواجهند. اگر به بعضی مناطق بیابانی در نیومکزیکو یا آریزونا بروید، برخی از آرایه‌های خورشیدی را خواهید دید که نیاز به تمیز کردن دارند.
وجود یک سامانه تمیزکننده خودکار در پانل‌های خورشیدی کمک می‌کند تا این مشکل حل شود. تمیز کردن دستی پانل‌های خورشیدی در مریخ کاری دشوار است ، بنابراین وایدز می‌گوید این پانل‌ها باید به نوعی مکانیزم تمیزکننده خودکار مجهز شوند.
پانل‌های خورشیدی چگونه در برابر بادهای مریخی مقاومت خواهند کرد؟
درمریخ بادهای سهمگینی می‌وزد، اگرچه شدتش از زمین کمتر است. سرعت باد در مریخ در حدود 60 مایل در ساعت است، در حالی که رکورد جهانی سرعت باد در زمین 231 مایل در ساعت بود. با این حال، حتی این باد هم می‌تواند به پانل‌های خورشیدی سبک در مریخ صدمات جدی وارد کند.
وایدز می‌گوید: “اگر مشکلات عمیقی با وزش باد داریم، این پانل‌های خورشیدی ممکن است از بین بروند.”
ما باید مطمئن شویم که آرایه‌های خورشیدی به اندازه کافی سبک باشند تا بتوان آن‌ها را از سطح بلند کرد، و از طرفی باید به حدی سنگین باشند که در برابر بادهای مریخی مقاومت کنند.
آیا پانل‌های خورشیدی می‌توانند خودکار باشند؟
راه اندازی یک ریزشبکه روی زمین، جایی که ابزار و منابع فراوانی در اختیار داریم خیلی ساده تر از ایجاد آن در مریخ است. یکی از راهکارهایی که ناسا برای آرایه‌های خورشیدی در نظر می‌گیرد، مکانیزم‌های استقرار مستقل است. این مکانیزم کاربردی برای نیروگاه هسته‌ای که نیازمند یک سیستم پیچیده‌تر که حتی ممکن است آب‌های مریخ را – به شرط در دسترس بودن- نیز در برداشته باشد، ندارد. دستیابی و کنترل انرژی خورشیدی در مقایسه با انرژی هسته‌ای آسان است، اما نه خیلی آسان!
به گفته وایدز گردآوری متخصصان و افزایش شرکای ماموریت‌های سرنشین‌دار به مریخ تنها راه برای حل مشکلات این چنینی است.
آیا پانل‌های خورشیدی می‌توانند با محل سکونت کلونی مریخی تطابق داشته باشند؟
نصب آرایه‌های خورشیدی در استوا بسیار آسان‌تر از نصب آن در قطبین مریخ خواهد بود. درمناطق تاریک، آرایه‌ها باید بسیار بزرگ باشند، ساخت چنین آرایه‌هایی پرهزینه‌تر بوده و به علت سنگینی، نگهداری سخت‌تر خواهد بود.
اما وایدز تاکید می‌کند نیازی نیست یک ریزشبکه فقط از انرژی خورشیدی استفاده کند. او می‌گوید، “شما تمام منابع سودمند تولید نیرو را در دسترس دارید.” تصور کنید یک ریزشبکه کوچک در قسمت تاریک ماه که نوری از خورشید دریافت نمی‌کند نصب شود. در این شرایط می‌توان از منابع دیگر تولید نیرو استفاده کرد.
به گفته وایدز، اندازه کوچک از محسنات ریزشبکه است، چرا که قابل اتصال به جاهای مختلف است.
مهاجران مریخی چگونه پانل‌های خورشیدی را تعمیر خواهند کرد؟
اگر گرد و غبار غلیظ در مریخ رخ دهد که مانع از خروج انسان‌ها از سکونتگاه شود، تعمیر یا تمیز کردن ریزشبکه چگونه خواهد بود؟ اگر سامانه تعمیر و نگهداری خودکار باشد این مشکلات کمتر خواهد شد. اما وایدز بر دو مورد دیگر تاکید دارد: ذخیره انرژی و پیش‌بینی وضعیت هوا.
او می‌گوید: ” اینجا ما در مورد اقتصادی‌ترین نوع ذخیره‌سازی که برای یک برنامه خاص در دسترس است صحبت می کنیم.”
امنیت در مریخ بر ارزیابی هزینه ارجحیت دارد، به این معنی که هر کدام از باتری‌های قابل شارژ، پیل‌های سوختی یا سایر مکانیزم‌های ذخیره‌سازی باید در بلندمدت قابل استفاده باشند تا در شرایط بحرانی امنیت ما را فراهم کنند.
از طرف دیگر، وضعیت هوای مریخ نسبتا قابل پیش‌بینی است. وقتی می‌دانیم در 24 ساعت آینده طوفان رخ می‌دهد می‌توانیم آماده شویم.
وایدز می‌گوید:برای ساختن سکونتگاه چه کاری باید انجام دهیم تا بتوانیم از مردم محافظت کنیم؟ ما قادریم پیش بینی کنیم که چه میزان برق و حرارت برای این سکونتگاه‌ها مورد نیاز است و چه منابعی برای تولید انرژی نیاز داریم. در این میان سوالاتی وجود دارد؛ آیا قدرت کافی برای انجام این کار داریم، تا چه مدت می‌توانیم آن را انجام دهیم ؟ ‘
اگر برنامه‌های جاه طلبانه‌ترین گروه ها مانند اسپیس‌ایکس عملی شود، مأموریت سرنشین‌دار به مریخ نه سال بعد امکان‌پذیر خواهد بود.
اگر نظرات وایدز و سایر پژوهشگران درست باشد، بسیاری از بزرگترین چالش‌ها می توانند با استفاده از تجربیاتی که در زمین کسب کرده‌ایم حل شود.