Bemannte Mars-Mission: Photovoltaik besser als Atomenergie
Sollten mehrere Menschen für über ein Jahr auf dem Mars bleiben, würde Solarenergie effizienter Strom liefern als Atomenergie – zumindest in niedrigen Breiten.
(Bild: Supamotion/Shutterstock.com)
Für eine mehrmonatige erste bemannte Mission auf den Mars ist Photovoltaik als Energielieferant der Atomenergie an den meisten Standorten überlegen. Das hat jetzt ein Forschungsteam ermittelt und spricht von einem überraschenden Ergebnis. Bislang sei man mehrheitlich davon ausgegangen, dass Kernenergie wegen ihrer Zuverlässigkeit und der Verfügbarkeit rund um die Uhr die beste Methode ist.
Durchbrüche bei der Entwicklung von Solarenergieanlagen hätten aber dafür gesorgt, dass die mit ihrer hohen Effizienz, ihrem geringen Gewicht und der Flexibilität den Konkurrenten ausstechen würden. Ein Teil der tagsüber generierten Energie muss dafür in Wasserstoff umgewandelt werden, der nachts und bei Sandstürmen Brennstoffzellen antreiben kann.
Mit unterschiedlichen Erwartungen begonnen
Geleitet wurde die Analyse von zwei Ingenieuren, die auf Basis ihrer Expertisen vorab jeweils eine Präferenz für Atomenergie beziehungsweise Photovoltaik gehabt hätten, schreibt die Universität von Kalifornien, Berkeley. Verglichen haben sie demnach, wie sich die zwei Techniken bei der Versorgung einer Mission schlagen würden, bei der sechs Menschen für 480 Tage auf dem Mars bleiben würden. Das ist aktuell das wahrscheinlichste Szenario für die erste bemannte Mission.
Anders als bei kurzen Abstechern ist dabei eine Menge Energie nötig, unter anderem für die Produktion von Nahrung, Raketentreibstoff, Baumaterialien, Chemikalien und Medizin, erklären sie. Um die mit Photovoltaik decken zu können, müssten dafür im Idealfall 8,3 Tonnen von 100 Tonnen Nutzlast zum Mars bereitgehalten werden. Bei Atomenergie wären es 9,5 Tonnen.
(Bild: Anthony Abel and Aaron Berliner, UC Berkeley)
Dass die Photovoltaik die Atomenergie in dem Szenario aussticht, liegt dem Team zufolge an Durchbrüchen in der jüngsten Vergangenheit. Die Solaranlagen, die auf Dächern installiert sind, wären absolut nicht konkurrenzfähig. Mit den neuen Anlagen wäre die Technik am Äquator und den niedrigen Breitengraden des Mars die effizienteste – insgesamt auf mehr als 50 Prozent der Marsoberfläche. Bei der Technik könnten auch Ausfälle besser kompensiert werden, weil dank des leichten Gewichts mehr Anlagen mitgebracht werden könnten. Falle ein kleiner Atomreaktor aus, sei das ein viel größeres Problem.
Erst vor wenigen Monaten hatte die NASA Konzepte für solche Reaktoren erbeten, mit denen Menschen auf dem Mond versorgt werden könnten. Geht es um längere Aufenthalte auf einem anderen Himmelskörper, könnte sich die Technik aber bereits überholt haben. Die ganze Forschungsarbeit ist im Fachmagazin Frontiers in Astronomy and Space Sciences veröffentlicht worden.
(mho)