微风助力火星着陆器

风力涡轮机可以为探索红色星球表面的机器人产生大量电力

一项新的研究表明，火星上的风力发电是可行的。

研究人员在丹麦奥胡斯大学的奥胡斯风洞模拟器II中，在模拟的火星大气条件下，演示了一种小型轻量级风力涡轮机。

这些试验于2010年秋季进行。研究小组在一篇论文中报告了后续发现以及一个重要的结论，该论文在上周在科罗拉多州莱克伍德举行的亚马逊和现代火星气候研讨会上发表。[火星的7大谜团]

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“目前，我们可以第一次肯定地说，是的，你可以在火星上使用风力发电！”波士顿大学空间物理中心的克里斯蒂娜·霍尔斯坦-拉斯洛领导的研究人员在研究报告中写道。

风力涡轮机调查的目的是了解在真实的火星大气条件下能产生多少电力。

霍尔斯坦-拉斯洛和她的同事指出，标准电源不适用于未来可能前往火星极地地区的机器人任务。太阳能电池在一年中大约一半的时间里阳光有限或没有阳光，而放射性同位素温差发电机（为美国国家航空航天局的好奇号火星车和许多其他深空探测器供电的设备）或类似设备排出的热量将不利于在极地地区进行的任何科学研究。

研究人员表示，另一种可能的电源是风力涡轮机以及用于存储所产生电力的电池，可能与太阳能电池结合使用。

火星风力涡轮机的概念已在人类火星任务的背景下进行了理论探索。例如，美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的研究人员在南极洲（一个通用的火星类似地）设计并测试了一个100千瓦的风力涡轮机。

然而，霍尔斯坦-拉斯洛和她的同事表示，这些早期概念体积庞大且笨重，需要相当大的风速才能发挥作用。研究人员补充说，此外，这些尺寸和质量对于火星科学任务来说是不可行的，因为火星科学任务通常相对较小且轻便。

2010年的风洞实验在六种不同的风速下进行。这些风速是基于美国国家航空航天局凤凰号火星着陆器（于2008年5月在最北端的着陆点着陆）的最常见风速；使风力涡轮机旋转所需的最低风速；以及机翼可以承受的最大风速。（火星上的典型风速约为4.5英里/小时至22英里/小时，或7至35公里/小时。）

对于每种风速，输出电压测量了30-120秒。

研究人员写道：“这种发电类型的最佳地点是阳光并不总是照射，但会有风吹的地区，例如极圈以北的纬度。”

该团队强调，在配备涡轮机的探测器准备发射前往火星之前，还需要进行一系列研究。然而，研究人员表示，大多数设计，无论是单独的还是系统的一部分，都将比2010年实验中测试的装置更有效，因此应在能够支持小型着陆器上部分或全部仪器的范围内产生电力。