Minh họa nơi sinh sống của con người trên sao Hỏa. Ảnh: e71lena/Shutterstock
Mật độ khí quyển sao Hỏa chỉ bằng 1% khí quyển Trái Đất, nên gió sao Hỏa cũng chỉ có lực mạnh bằng 1% gió trên hành tinh xanh. Tuy nhiên, nhà khoa học Victoria Hartwick tại Trung tâm Nghiên cứu Ames thuộc NASA cùng các đồng nghiệp cho rằng việc khai thác năng lượng gió trên sao Hỏa vẫn khả thi, Space hôm 22/12 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Nature Astronomy.
Điện gió có một số lợi thế so với các dạng năng lượng khác trên sao Hỏa. Ví dụ, năng lượng từ Mặt Trời thay đổi theo ngày, theo mùa và theo vĩ độ. Thêm vào đó, bão bụi có thể cản trở việc khai thác năng lượng Mặt Trời. Năng lượng hạt nhân có thể cung cấp liên tục, nhưng lại có những rủi ro khi đặt chất phóng xạ gần môi trường sống của con người và xử lý chất thải dài hạn.
Sau khi nhà phân tích tài nguyên gió Clara St. Martin mô tả các kỹ thuật lập mô hình hiện đại dùng để phát hiện những khu vực phù hợp cho turbine gió trên Trái Đất, Hartwick cùng đồng nghiệp thử áp dụng phương pháp tương tự với mô hình khí hậu sao Hỏa. Họ nhận thấy có thể đánh giá toàn diện tiềm năng của năng lượng gió trên toàn bộ bề mặt sao Hỏa trong một năm.
Cụ thể, nhóm nghiên cứu tính toán lượng điện mà 4 loại turbine gió khác nhau có thể sản xuất trên hành tinh đỏ, bao gồm các turbine thương mại như Enercon E3 300 kilowatt, có rotor đường kính 33 m, và Aeolos V 5 kilowatt, có rotor đường kính 4,5 m.
Nhóm nghiên cứu nhận thấy, năng lượng gió trên sao Hỏa đạt cực đại vào ban đêm, nhờ đó có thể bù đắp cho điện Mặt Trời. Năng lượng gió cũng mạnh trong các cơn bão bụi toàn hành tinh và trong mùa đông ở các vĩ độ trung bình và vùng cực, khi năng lượng Mặt Trời yếu nhất. "Chúng tôi đã xác định được 13 khu vực rộng lớn có nguồn gió ổn định", Hartwick cho biết.
Trong số 50 địa điểm hạ cánh được đề xuất trên sao Hỏa, tốc độ gió ở 40 điểm có thể cung cấp năng lượng hữu ích. Tại 3 địa điểm, gió có thể tạo ra 24 kilowatt - đủ dùng cho một phi hành đoàn 6 người - trong hơn 35% thời gian của năm. Tại 7 nơi khác, năng lượng gió có thể cung cấp hơn 50% tổng năng lượng cần thiết trong mùa đông hoặc thời điểm nhiều bụi. Khi kết hợp với pin Mặt Trời, turbine gió giúp tăng đáng kể khả năng cung cấp điện cho các nhiệm vụ trên sao Hỏa.
"Điều này đồng nghĩa, con người có thể tiếp cận một số khu vực thú vị về mặt khoa học từng bị bỏ qua do hạn chế về năng lượng nếu sử dụng được turbine gió", Hartwick nói. Nhóm của bà khuyến khích tiến hành thêm các nghiên cứu trong tương lai để tìm hiểu những loại turbine gió hoạt động hiệu quả trong môi trường sao Hỏa và khai thác nhiều năng lượng hơn từ gió trên hành tinh này.
Thu Thảo (Theo Space)