火星上,僅靠太陽能發(fā)電能夠維持正常生活嗎?
馬特·達(dá)蒙一個(gè)人被遺棄在火星上,僅靠種土豆生存,而能為他提供日常能源供給的,只有太陽能。那么問題來了,在沒有任何其他能源形式下,僅靠太陽能生存是否現(xiàn)實(shí)?
要搞清這個(gè)問題,首先要知道一點(diǎn),那就是火星上的空氣要比地球稀薄許多。沒有了像地球一樣的大氣層保護(hù),太陽光線的輻射強(qiáng)度也呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。而這也是為什么達(dá)蒙只要暴露在戶外,就必須穿上厚厚的太空服,以防止被輻射線“曬傷”。因此,火星上的光照條件是足夠好的。
不過,光照條件好并不代表發(fā)電能力強(qiáng)。在電影中的一開始,火星探險(xiǎn)隊(duì)就遭遇了一場(chǎng)天昏地暗的火星沙塵暴,頓時(shí)天昏地暗。(呵呵,怎么看都像是最近的帝都啊....)
電影在北美上映之后,曾一度引起網(wǎng)絡(luò)大討論,核心就是火星上能否吹起這么大的沙塵暴。最后,NASA的科學(xué)家站出來澄清了事實(shí):在火星上的確有巨大的龍卷風(fēng)存在,風(fēng)速可以達(dá)到100英里/小時(shí)(160公里/小時(shí));
不過,由于火星的空氣過于稀薄,颶風(fēng)形成的風(fēng)壓很小,只相當(dāng)于地球的10公里/小時(shí),不足以攜帶起巨大的沙石,因此沙塵不太會(huì)對(duì)發(fā)電量造成顯著影響。
除此之外,在真實(shí)的NASA實(shí)驗(yàn)室中,科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出了一種靜電除塵技術(shù)。因?yàn)榭諝庵械念w粒物本身由于摩擦都是帶電的,因此只要在光伏板上加上很小的電壓,塵土就會(huì)自動(dòng)被移到邊緣,最終再被自然風(fēng)吹走。這個(gè)技術(shù),每天只需要工作2~5分鐘,就可以保證太陽能板在無人值守的條件下正常發(fā)電了。
因此,只要配置合理,在火星上太陽能板的發(fā)電量是足夠人類生存的。
太陽能探測(cè)車能行駛多遠(yuǎn)?
在電影中,最后帶著達(dá)蒙日夜兼程,行駛幾千公里到達(dá)火箭發(fā)射地的月球車,可以說是獲救的關(guān)鍵。
而在真實(shí)的世界,NASA的確有一輛火星車,作為電影中太陽能車的原型,無論是外型、體積還是功能,都高度近似。事實(shí)上電影中的太陽能車就是在NASA的幫助下設(shè)計(jì)的,它可以在白天時(shí)打開太陽能板,并把能源儲(chǔ)存在鋰電池中,保證在夜晚車內(nèi)可以有足夠的供暖,以及在氣候條件不好時(shí)的正常行駛。所以,達(dá)蒙駕駛太陽能車前往發(fā)射地,是完全有科學(xué)依據(jù)的。