Wie realisierbar ist die Windenergieerzeugung auf dem Mars? [Duplikat]

Bei Raumfahrzeugen und Rovern neigt Staub dazu, sich auf ihrem Panel abzusetzen, was zu einer verringerten Stromerzeugung führt.

Wenn Windturbinen die Instrumente mit Strom versorgen könnten, dann könnte die Saisonabhängigkeit der Solarstromerzeugung vermieden werden.

Wie realisierbar ist angesichts des reduzierten atmosphärischen Drucks und der Dichte auf dem Mars die Erzeugung von Windenergie? Wurde es früher versucht oder gibt es zukünftige Missionen, um es zu testen?

Antworten (1)

Teilantwort.

Windiger Tag auf dem Mars, denken Sie daran, dass die Schwerkraft des Mars geringer ist als die der Erde, sodass der Wind nicht so stark ist, wie es scheint.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Archiviert vom Telltale Procjet im Mars Simulation Laboratory: https://web.archive.org/web/20120220080017/http://www.marslab.dk/TelltaleProject.html

Ausgeliehen von (derzeit unbeantwortet) Wurde die Kontrollleuchte auf dem Mars Phoenix Lander für die Meteorologie verwendet? Warum nicht stattdessen ein Hitzdrahtanemometer?

Entwicklung des Telltale

Der Luftdruck auf dem Mars beträgt weniger als 1 % des Luftdrucks auf der Erde, was bedeutet, dass das Instrument extrem empfindlich sein musste. Die durch den Wind verursachten Kräfte liegen in der Größenordnung von einigen Millionstel Newton (Das Instrument wiegt 20 Gramm, was bedeutet, dass die Gravitationskraft 0,2 Newton beträgt). Dies wurde erreicht, indem der aktive Teil des Instruments so leicht wie möglich gemacht wurde (etwa 10 Tausend Gramm). Nach intensiven Tests, um zu dokumentieren, dass das Experiment die Start- und Landevibrationen überstehen würde, wurde es im Windkanal des Mars Simulation Laboratory kalibriert

Die Leistung pro Flächeneinheit (Watt/m^2) im Wind ergibt sich aus der kinetischen Energiedichte mal der Geschwindigkeit:

P = 1 2 ρ v 2 v = 1 2 ρ v 3 ;

es ist linear proportional zur Dichte und kubisch zur Geschwindigkeit.

Es wird einen Extraktionsfaktor in der Größenordnung von 0,59 oder weniger geben. Siehe Betz-Gesetz -Grenze von 16/27 in:

Bei etwa 0,6 % des Erddrucks oder etwa 1 % der Dichte benötigen Sie also einen 5-mal schnelleren Wind, um die gleiche Leistung zu erzielen, vorausgesetzt, die gleiche Extraktionseffizienz.

Das Problem ist, dass Verluste aufgrund von Reibung (mechanisch und aerodynamisch) und möglicherweise mehr Kraft, um mit längeren Blättern und / oder höherer Spannung beim Drehen fertig zu werden, und die wahrscheinlich sehr geringe Wahrscheinlichkeit, dass der Wind 5x schneller als auf der Erde sein wird, bedeutet, dass dies nicht der Fall ist wird einfach.

Es kann jedoch andere Systeme zur Energiegewinnung geben, die für den Mars besser geeignet sind als die für die Erde optimierten.

Gute Antwort. InSight verfügt über Windsensoren, sodass wir eines Tages harte Zahlen in die von Ihnen bereitgestellten Formeln einsetzen können.
@DrSheldon Danke! Dies ist nur zur Information: Ich habe dies gepostet und dann bemerkt, dass die Frage bald als Duplikat geschlossen werden würde, also habe ich diese Antwort auch auf die frühere Frage gepostet . Wenn diese Frage geschlossen ist, lösche ich diese Instanz (keine Notwendigkeit für zwei Kopien) oder wenn sie bearbeitet und geändert wird, ändere ich diese Kopie.
Wie realisierbar ist die Windenergieerzeugung auf dem Mars? [Duplikat]
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