In diesem Artikel: https://users.physics.ox.ac.uk/~pierrehumbert/papers/BAMS_SFatm.pdf diskutiert Raymond Pierrehumbert (unter anderem) wie Kim Stanley Robinson mit der Terraformation des Mars umgeht. Pierrehumbert weist darauf hin, dass einige Ideen zwar gut sind, andere jedoch nicht. Zu den Schlechten gehört nach seinen eigenen Worten:
„Am dümmsten von allen sind die Windmühlen, die den Planeten erwärmen sollen, indem sie winderzeugte Elektrizität verwenden, um Heizspulen anzutreiben. (Ich werde die Intelligenz des Lesers nicht beleidigen, indem ich darlege, warum das nicht funktionieren würde.)“
Bitte fühlen Sie sich frei, meine Intelligenz zu beleidigen, weil ich nicht verstehe, warum das nicht passieren konnte. Ich glaube nicht, dass es ein Perpetuum Mobile ist, nicht von der 1. oder 2. Klasse: Ich denke tatsächlich, dass der Wind Strom erzeugt und dieser Strom durch Joule-Effekt Wärme abgibt. Diese Wärme, selbst eine kleine, würde die Temperatur des Planeten erhöhen und dies würde eine positive Rückkopplung implizieren, da bei höheren Temperaturen die Winde stärker sein werden (obwohl am Ende die Temperatur auf dem gesamten Planeten ein Gleichgewicht erreichen wird), und stärkere Winde bedeuten mehr Elektrizität , und mehr Wärme, die durch den Joule-Effekt abgeführt wird, und so weiter ...
Was denken Sie? Wo liege ich falsch?
Wind ist eine Form kinetischer Energie, und obwohl er Sie bei feuchtem Wetter abzukühlen scheint, ist irgendwo eine Wärmequelle erforderlich, um diesen Wind überhaupt erst zu erzeugen. Kinetische Energie erwärmt im Allgemeinen Dinge, auch wenn sie weit verbreitet ist, minderwertige Wärmeenergie. Die meiste Energie, die der Mars erhält, stammt wie die Erde von der Sonne.
Das Aufstellen von Windmühlen verlangsamt schließlich den Wind (vorausgesetzt, es gibt genügend Windmühlen). Langsamer Wind bedeutet weniger Strom für die Heizungen.
Wie in den obigen Kommentaren erwähnt, ist die potenzielle Energie von Winden nicht sehr signifikant, viel langsamere Geschwindigkeiten und eine geringere Dichte im Vergleich zur Erde. Ich bin mir aber nicht sicher, wie dicht der Staub in den Stürmen ist.
Eine bessere, vollständigere Antwort wird bei Windmills on Mars gegeben , und meine obige Antwort basiert auf diesem Artikel.
Laut NASA beträgt die maximale Windgeschwindigkeit auf dem Mars 100 km/h, und die Kombination mit der extrem niedrigen atmosphärischen Dichte auf dem Mars würde nicht genug Leistung liefern, um ein Windmühlenprojekt lohnenswert zu machen.
Aufgrund dieser Faktoren würde der Bau der Windmühlen wahrscheinlich als verschwendete Zeit, Energie und Ressourcen angesehen werden.
Der Wind wird sowieso gebremst. Es vorzeitig mit Windmühlen zu verlangsamen, ist nur eine Möglichkeit, die durch Verlangsamung verbrauchte Energie an einem einzigen Ort auf der Oberfläche zu konzentrieren. Es würde also keine Nettowärmezufuhr in die Atmosphäre erfolgen. Es würde nur einen Unterschied machen, wenn sich die Atmosphäre als ideales Fluid ohne Reibung bewegen würde. Sicherlich musste dies das Argument sein, das er im Sinn hatte.
Dies ist jedoch eine Vereinfachung. Eigentlich, wie Lee Weinstein in seinem Blogbeitrag „Windmills on Mars“ schrieb, würde es einen sehr kleinen, aber vorübergehenden, wärmenden Effekt geben. Durch die Verlangsamung der Winde mit den Windmühlen reduziert dies die kinetische Energie der Marsatmosphäre aufgrund des Windes, und durch Energieerhaltung muss dies eine leichte Erhöhung der Temperatur des Mars bedeuten. Dies ist jedoch nur ein vorübergehender Effekt, während sie die Windgeschwindigkeit reduzieren. Sobald die durchschnittliche Windgeschwindigkeit ein neues, niedrigeres Gleichgewicht erreicht hat, kehrt der Mars mit dem Rest des Universums zum thermischen Gleichgewicht zurück. Nach dem Einsatz der Windmühlen würde es also für kurze Zeit einen wirklich winzigen Temperaturanstieg geben, wonach sich die Temperatur wieder normalisiert. Wenn Sie die Windmühlen stoppen, passiert das Gegenteil, es kühlt ab und kehrt dann zum Normalzustand zurück.
Sie könnten das gleiche Argument für die Moholes verwenden. Die Temperatur des Mars kann dadurch nur vorübergehend ansteigen, da keine Wärme entsteht. Die Wärme aus dem Innenraum geht dann nur schneller verloren. Der Rest der Marskruste muss etwas weniger Wärme abgestrahlt bekommen, also wird dies letztendlich dazu führen, dass der Mars anderswo leicht abkühlt, um winzige unermessliche Beträge, aber wahrscheinlich nur auf langen Zeitskalen.
Chet Miller
David
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