كيف يمكن الاستفادة من الرياح المريخية لتأمين الطاقة للبعثات المستقبلية؟

تم إنجاز الكثير من الأبحاث المتعلقة بالرياح المريخية في شهر ديسمبر/ كانون الأول 2022. ففي الأسبوع الأول منه، كشفت التسجيلات الصوتية عن صوت إحدى دوامات الغبار التي تتحرك على سطحه. وفي 19 ديسمبر/ كانون الأول، نشرت مجموعة من الباحثين دراسة في مجلة نيتشر أسترونومي (Nature Astronomy) تصف الطريقة التي يمكن أن توفّر فيها الرياح المريخية الطاقة للمستعمرات البشرية المستقبلية بمعدل أكبر مما كان متوقعاً من قبل.

كما تم التبليغ من قبل في مجلة نيو ساينتست (New Scientist) وموقع مذر بورد (Motherboard)، قدر العلماء أن الرياح في المريخ أضعف من أن توفر مصدراً رئيسياً موثوقاً للطاقة، خصوصاً عند مقارنتها بالبدائل مثل الطاقة الشمسية والنووية. يعود ذلك إلى حقيقة أن الغلاف الجوي للمريخ رقيق نسبياً؛ إذ تبلغ كثافته 1% فقط من كثافة الغلاف الجوي الأرضي، ما يتسبب بتوليد رياح ضعيفة قادرة على تحريك جسيمات الغبار والصخور المتفتتة فقط.

مع ذلك، استخدم فريق تقوده الزميلة الباحثة في مرحلة ما بعد الدكتوراة في مركز أيمس للأبحاث التابع لوكالة ناسا، فيكتوريا هارتويك (Victoria Hartwick)، نموذجاً حديثاً لمناخ المريخ تم تطويره بناءً على برنامج مشابه خاص بالأرض لأخذ تضاريس المريخ ونسب الغبار والإشعاع الشمسي والحرارة والطاقة فيه بعين الاعتبار.

الرياح المريخية لتوليد الطاقة

بعد إجراء محاكاة لأنماط الطقس والعواصف في المريخ والتي تقابل سنوات من الزمن، وجد الفريق الكثير من الأدلة التي تبين أن هناك عدة مناطق في الكوكب الأحمر يمكن أن تحتوي على رياح يمكن استخدامها لتوليد الطاقة، بالإضافة إلى أنها قادرة على استيعاب مصادر أخرى للطاقة مثل مصفوفات الألواح الشمسية. وأيضاً، بيّن النموذج أن هناك بعض المناطق التي يمكن أن تولد كمية من طاقة الرياح كافية لتشغيل قاعدة مريخية بشكل كامل.

تتضمن المناطق المناسبة حواف الفوهات والمرتفعات البركانية، وتولّد الرياح التي تهب من تجمعات الجليد خلال فصل الشتاء في النصف الشمالي من الكوكب تأثيراً يشبه تأثير "نسيم البحر" في المناطق المحيطة، والذي يمكن استخدامه أيضاً لتوليد الطاقة. وفقاً للدراسة، بلغ معدل إنتاج الطاقة من الرياح في بعض المناطق 3.4 أضعاف معدل إنتاج الطاقة الشمسية.

اقترح فريق هارتويك في الدراسة إنشاء توربينات يبلغ طولها نحو 50 متراً في المناطق الشمالية التي يكسوها الجليد موسمياً، والتي تقع في أماكن مثل مرتفع ديوترولونس ومرتفع بروتونيلس، إلى جانب بنى مشابهة حول حواف الفوهات والمنحدرات البركانية.

للأسف، ونظراً لأن التوربينات التقليدية ثقيلة جداً، يمكن أن يمثّل نقلها بالصواريخ تحدياً لوجستياً ومالياً. لذلك، يشير مؤلفو الدراسة الجديدة إلى الحاجة لتجديد التصاميم واستخدام التوربينات مثل التوربينات البالونية صغيرة الحجم وخفيفة الوزن، واستخدام المواد المتوفرة في المريخ لبناء هذه التوربينات، وهي فكرة تتم دراستها بالفعل في برامج وكالة ناسا المتعلقة بالقمر بهدف إنشاء قاعدة دائمة هناك.