{"id":3,"date":"2018-02-06T09:57:52","date_gmt":"2018-02-06T08:57:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/?p=3"},"modified":"2018-02-13T17:46:15","modified_gmt":"2018-02-13T16:46:15","slug":"energiproduksjon-pa-mars","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/energiproduksjon-pa-mars\/","title":{"rendered":"Hvordan lage str\u00f8m p\u00e5 Mars"},"content":{"rendered":"

Kolonistene vil ha langt f\u00e6rre energikilder \u00e5 velge mellom enn p\u00e5 Jorda.<\/strong><\/h2>\n

Alt<\/em>\u00a0m\u00e5 lages p\u00e5 Mars, ogs\u00e5 jordiske selvf\u00f8lgeligheter som luft, vann og lys til planter. Det krever mye energi. \u00c5 lage brennstoff til raketter av vann og CO2<\/sub>, slik NASA og SpaceX har sett for seg, er ogs\u00e5 en energikrevende kjemisk prosess. Skal en Mars-koloni ha noe h\u00e5p om \u00e5 etablere seg og vokse, m\u00e5 den ha tilgang p\u00e5 mye energi.<\/p>\n

Jorda er mye rikere p\u00e5 energikilder enn andre kloder i Solsystemet. Det ser man tydelig av diagrammet nedenfor, som viser de viktigste energikilder p\u00e5 Jorda i 2017. Som du ser ble 85% av energibehovet dekket av olje, kull og gass, energikilder som er billige, lette \u00e5 f\u00e5 tak i og som gir rikelig med stabil energi.<\/p>\n

\"Energiforbruk<\/p>\n

S\u00e5 vidt vi vet finnes det ingen fossile energikilder p\u00e5 Mars. Riktignok fins det vitenskapelige artikler som spekulerer p\u00e5 om utd\u00f8dd Mars-liv har etterlatt lommer med olje og gass under bakken. Men i dag virker sannsynligheten for at dette har skjedd sv\u00e6rt liten. Det er heller ikke funnet spor etter slike ressurser p\u00e5 Mars, og om de skulle finnes er de neppe lette \u00e5 utvinne.<\/p>\n

Hvor mye energi trenger Mars-kolonien?<\/h2>\n

NASA-studier ansl\u00e5r at en ekspedisjon til Mars vil forbruke rundt 50 kW i form av elektrisk str\u00f8m. Dette dekker basisbehovene for 4 – 6 astronauter, som oppvarming av boligmodul, kommunikasjon med Jorda, drift av instrumenter og lading av kj\u00f8ret\u00f8y. Dersom astronautene i tillegg skal produsere brennstoff til hjemturen<\/a>\u00a0blir behovet mer enn fordoblet. Hvis astronautene sl\u00e5r seg ned blir regnestykket et helt annet, og m\u00e5 bl.a. inkludere all energi som g\u00e5r med til \u00e5 drive et h\u00f8yteknologisk samfunn, pluss energi til \u00e5 dyrke mat og lage oksygen og vann til basen.<\/p>\n

Det n\u00e6rmeste vi kommer en Mars-base p\u00e5 Jorda er forskningsstasjonene i Antarktis. For eksempel har McMurdo-basen ca 1000 beboere p\u00e5 det meste og et energibehov p\u00e5 16 MW, det tilsvarer ca 16 kW per innbygger. En Mars-koloni med 100 innbyggere vil med andre ord trenge minst 1,6 MW. S\u00e5 m\u00e5 vi legge til energien som trengs for \u00e5 bygge og drifte en koloni p\u00e5 Mars, og her viser anslag at det samlede behovet blir minst fire ganger h\u00f8yere enn p\u00e5 Jorda. Kolonien vil med andre ord trenge 6 MW eller mer, og det meste av energibehovet vil v\u00e6re i form av varme (Mars er et kaldt<\/em> sted!)<\/p>\n

Solceller<\/h2>\n

Solceller er en ren energikilde som stadig blir billigere, har lang levetid og minimalt med vedlikehold. Men solceller er lite effektive i forhold til vekta, en ulempe for ting som skal fraktes hele den lange veien fra Jorda. I utgangspunktet er sollyset 40 % s\u00e5 sterkt som p\u00e5 Jorda, s\u00e5 10 kvadratmeter for \u00e5 generere en kilowatt p\u00e5 Jorda fordobles p\u00e5 Mars. En koloni p\u00e5 100 personer som forbruker 6 MW trenger minst 120 000 m2<\/sup> med solceller. Det tilsvarer 16 FIFA-godkjente fotballbaner. Antar vi en vekt p\u00e5 10 kg per m2<\/sup> blir er det 1200 tonn som skal l\u00f8ftes fra Jorda. Det tilsvarer 8 stappfulle BFR-skip.<\/p>\n

\"\"
N\u00e5r Mars dekkes av st\u00f8vstormer faller effektiviteten til solceller drastisk. Stormene kan vare i uker, av og til m\u00e5neder.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n

I virkeligheten er behovet langt st\u00f8rre, fordi vi her antar maksimal effektivitet. Dag og natt p\u00e5 Mars er omtrent like lange som p\u00e5 Jorda, i tillegg har planeten \u00e5rstider som minner om v\u00e5re (bortsett fra at de er dobbelt s\u00e5 lange). Kolonistene vil med andre ord f\u00e5 de samme problemene med natt og m\u00f8rketid p\u00e5 Mars, og i tillegg kommer st\u00f8vet\u00a0 i atmosf\u00e6ren. N\u00e5r planeten innhylles i m\u00e5nedslange globale st\u00f8vstormer, kan lyset dempes s\u00e5 mye at\u00a0solcelledrevne romsonder m\u00e5 g\u00e5 i dvale. Noe av dette kan avhjelpes med vindm\u00f8ller, som normalt er ineffektive men som vil fungere i stormv\u00e6r.<\/p>\n

\"\"
En st\u00f8vstorm p\u00e5 Mars under utvikling, observert av NASA-marsbilen Opportunity i l\u00f8pet av 30 Mars-dager (kalt sol) i 2007. Merk hvor mye m\u00f8rkere himmelen blir.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n

Uansett kommer man ikke unna batterier hvis man skal bruke solceller. Et batteri i samme st\u00f8rrelseorden som det Tesla satte opp i Australia i 2017 ville gi en liten koloni n\u00f8dvendig sikkerhet, men ville ogs\u00e5 v\u00e6re sv\u00e6rt tungt og dyrt \u00e5 frakte fra Jorda (basert p\u00e5 dagens litiumteknolog blir vekten omlag den samme som for solcellene). N\u00e5r det er sagt: Batterier og paneler er hyllevare p\u00e5 Jorda, de blir stadig bedre og prisene er som sagt i fall. At en av de ledende akt\u00f8rene i dette markedet er Elon Musk, som ogs\u00e5 driver SpaceX, \u00e5pner for interessante synergieffekter.<\/p>\n

Kjernekraft<\/h2>\n

Kjernekraft er den andre energikilden vi har erfaring med i rommet. Kjernekraftverk er kompakte, leverer stabil str\u00f8m og p\u00e5virkes ikke av st\u00f8v og m\u00f8rketid. Forskningen p\u00e5 rombasert kjernekraft har lenge ligget i dvale, men n\u00e5 er NASA i gang med \u00e5 bygge og sertifisere det f\u00f8rste nye kjernekraftverket av denne typen mange ti\u00e5r. Det heter Kilopower og er som navnet antyder ment \u00e5 produsere de titalls kilowatt med energi man forventer at de f\u00f8rste marskolonistene trenger.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Konseptbilde
En konseptmodell av NASA-prosjektet Kilopower, som tar sikte p\u00e5 \u00e5 utvikle en kompakt kjernereaktor basert p\u00e5 uran-235<\/em><\/figcaption><\/figure>\n

Kraftverket er bruker uran-235 som enerkilde og er modulbasert, s\u00e5 n\u00e5r det trengs mer kraft sender man bare opp flere Kilopower-enheter. Kilopower designes for \u00e5 v\u00e6re tiln\u00e6rmet vedlikeholdsfrie og ekstremt driftssikre, men skulle uhellet v\u00e6re ute blir konsekvensene uansett sm\u00e5 p\u00e5 Mars. Her finnes det ikke vann eller organismer som sprer radioaktiviteten, og heller ikke noe opprinnelig liv som skades. Brukt brensel beh\u00f8ver ikke \u00e5 lagres lokalt, men kan isteden sendes inn i Sola fra et av romskipene som g\u00e5r i skytteltrafikk til Jorda.<\/p>\n

Den st\u00f8rste ulempen med kjernekraft er at den baserer seg p\u00e5 en ikke-lokal ressurs. Uran og andre radioaktive stoffer finnes p\u00e5 Mars, men antagelig spredt s\u00e5 tynt utover at det ikke l\u00f8nner seg \u00e5 utvinne det. En reaktor som er bygd for \u00e5 levere 10 kW vil dessuten bare v\u00e6re nyttig i en startfase. V\u00e5r eksempelkoloni fra avsnittene over ville trenge 600 Kilopower-enheter for \u00e5 dekke energibehovet sitt, det blir verken energi-eller kostnadseffektivt. Det forskes p\u00e5 minikraftverk i megawatt-klassen p\u00e5 Jorda, men hittil er ingen av dem tiltenkt bruk i rommet. Her gjenst\u00e5r det mye forskning.<\/p>\n

Eksterne kilder<\/strong><\/h2>\n

NASA-studie av solceller p\u00e5 Mars (PDF)<\/a>
\nVitenskapelig artikkel om mulig olje og gass p\u00e5 Mars<\/a>
\nInteressant artikkel om kompakte kjernekraftverk<\/a>
\nNASAs Kilopower-prosjekt for kompakte kjernekraftverk i rommet<\/a>
\nGrundigere artikkel om Kilopower-prosjektet<\/a>
\nEt tentativt anslag for energibehovet til en Mars-koloni<\/a>
\nVindkraft p\u00e5 Mars er mulig under kraftige st\u00f8vstormer<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Kolonistene vil ha langt f\u00e6rre energikilder \u00e5 velge mellom enn p\u00e5 Jorda.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":367,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[6,7,2,8],"tags":[],"class_list":["post-3","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-energi","category-kjernekraft","category-ressurser","category-solenergi"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1329,"href":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3\/revisions\/1329"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/wp-json\/wp\/v2\/media\/367"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.newth.net\/mars\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}