Lo dice la ciencia: usar paneles solares en Marte es más eficiente que la energía nuclear, al menos en una zona del planeta

Lo dice la ciencia: usar paneles solares en Marte es más eficiente que la energía nuclear, al menos en una zona del planeta
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Un nuevo estudio ha concluido que la energía solar sería una mejor alternativa a la nuclear para las próximas misiones tripuladas a Marte, siempre y cuando se realicen cerca del ecuador del planeta.

La investigación, publicada en la revista Frontiers in Astronomy and Space Sciences arroja que una misión al planeta rojo de seis personas durante 480 días, es decir, aproximadamente un año y medio, podría estar lo suficientemente bien alimentada de energía usando sistemas fotovoltaicos, apoyados principalmente en evidencia de los exploradores robóticos en Marte de la NASA.

A pesar del problema que representa la acumulación de polvo en los paneles solares, algo que ya acabó con el rover Opportunity en 2018 luego de una tormenta de polvo, los autores del estudio señalaron que se puede evitar fácilmente, pues los astronautas podrían realizar labores de limpieza para mantenerlos en óptimas condiciones de captación de energía.

Así fue el estudio

Para poder hacer su estimación, los investigadores crearon un modelo computarizado con varios escenarios para el suministro de energía y la posible demanda de la misma, para el mantenimiento de los hábitats, control de temperatura, presión, producción de fertilizantes y hasta fabricación de metano que sirva de combustible para los cohetes que regresen a la Tierra.

Imagen: Michel Lamontagne

En sus resultados, encontraron que siempre y cuando la misión se ubique cerca del ecuador marciano, donde hay una mayor intensidad del Sol y temperaturas más altas, serán mucho más efectivos los paneles solares que un sistema de fisión nuclear, tanto en términos de masa necesaria y energía generada.

Este modelo considera también que la energía podría almacenarse en el sitio utilizando un sistema de energía de hidrogeno comprimido, mismo que se puede extraer directamente de la superficie marciana sin problema. Esta situación cambia completamente si la misión se ubicara en los polos, un entorno mucho más extremo con menor luz solar y cambios de temperatura más grandes.

Más cerca del ecuador, la energía solar gana; más cerca de los polos, la energía nuclear
Aaron Berliner, coautor principal del estudio

Es más fácil (y con menor riesgo) usar la energía solar

El estudio no solo se enfocó que considerar la masa y la energía producida por ambos sistemas, sino también otros factores ambientales y la forma en que las partículas en la atmósfera marciana absorben o dispersan la luz, para comprender cuanta radiación solar llegaba a la superficie y determinar el mejor lugar para desplegar los paneles solares.

Este equipo usaría electricidad para dividir las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno, colocando el segundo en recipientes presurizados para almacenarlos. Mas tarde se electrificaría dentro de las celdas de combustible para producir nuevamente energía, por ejemplo durante la noche marciana.

Paneles Solares 2
Paneles solares que se limpian solos, una de las alternativas desarrollada por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos

Además el hidrógeno innecesario se podría reutilizar para la generación de amoniaco y poder fertilizar plantas, siempre que se combine con nitrógeno en una forma similar a como se realiza en la Tierra.

Esta investigación también toma en cuenta que a pesar de que la tecnología de energía fotovoltaica es muy eficiente para la conversión de luz solar en electricidad, los mejores paneles todavía siguen teniendo un costo elevado, por lo que es esencial que los nuevos desarrollos generen paneles más livianos y flexibles que sean más fáciles de transportar en un cohete, reduciendo el presupuesto de su transporte.

También Anthony Abel, coautor principal del estudio, señala que si bien una planta de energía nuclear es capaz de proporcionar una mayor cantidad de electricidad, necesitando menos de ellas, si una de estas fuentes falla, la colonia podría perder una proporción significativa de su producción.

Esto incluso se puede solventar mejor con el uso de paneles solares, pues por su menor peso se vuelven ideales para transportar una mayor cantidad al planeta rojo y que puedan servir de repuesto en caso de fallos técnicos.

Imagen:  Estación de Investigación del Desierto de Marte en Utah | The Mars Society

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