火星上,仅靠太阳能发电能够维持正常生活吗?
马特·达蒙一个人被遗弃在火星上,仅靠种土豆生存,而能为他提供日常能源供给的,只有太阳能。那么问题来了,在没有任何其他能源形式下,仅靠太阳能生存是否现实?
要搞清这个问题,首先要知道一点,那就是火星上的空气要比地球稀薄许多。没有了像地球一样的大气层保护,太阳光线的辐射强度也呈几何级数增长。而这也是为什么达蒙只要暴露在户外,就必须穿上厚厚的太空服,以防止被辐射线“晒伤”。因此,火星上的光照条件是足够好的。
不过,光照条件好并不代表发电能力强。在电影中的一开始,火星探险队就遭遇了一场天昏地暗的火星沙尘暴,顿时天昏地暗。(呵呵,怎么看都像是最近的帝都啊....)
电影在北美上映之后,曾一度引起网络大讨论,核心就是火星上能否吹起这么大的沙尘暴。最后,NASA的科学家站出来澄清了事实:在火星上的确有巨大的龙卷风存在,风速可以达到100英里/小时(160公里/小时);
不过,由于火星的空气过于稀薄,飓风形成的风压很小,只相当于地球的10公里/小时,不足以携带起巨大的沙石,因此沙尘不太会对发电量造成显著影响。
除此之外,在真实的NASA实验室中,科学家们已经开发出了一种静电除尘技术。因为空气中的颗粒物本身由于摩擦都是带电的,因此只要在光伏板上加上很小的电压,尘土就会自动被移到边缘,最终再被自然风吹走。这个技术,每天只需要工作2~5分钟,就可以保证太阳能板在无人值守的条件下正常发电了。
因此,只要配置合理,在火星上太阳能板的发电量是足够人类生存的。
太阳能探测车能行驶多远?
在电影中,最后带着达蒙日夜兼程,行驶几千公里到达火箭发射地的月球车,可以说是获救的关键。
而在真实的世界,NASA的确有一辆火星车,作为电影中太阳能车的原型,无论是外型、体积还是功能,都高度近似。事实上电影中的太阳能车就是在NASA的帮助下设计的,它可以在白天时打开太阳能板,并把能源储存在锂电池中,保证在夜晚车内可以有足够的供暖,以及在气候条件不好时的正常行驶。所以,达蒙驾驶太阳能车前往发射地,是完全有科学依据的。