Cánh diều khổng lồ khai thác năng lượng gió trên sao Hỏa

Các nhà nghiên cứu Hà Lan đề xuất sử dụng cánh diều 50 m2 để tận dụng những cơn gió mạnh cung cấp điện cho người định cư ở sao Hỏa trong tương lai.

Thiết kế của cánh diều đón gió trên sao Hỏa. Ảnh: Đại học Công nghệ Delft.

Cánh diều được nối với con lăn bằng dây cáp. Khi diều bay lên cao, dây cáp dài ra làm quay con lăn và giải phóng năng lượng. Loại diều tương tự đang được phát triển để khai thác phong năng trên Trái Đất, nhưng cánh diều trên sao Hỏa sẽ lớn hơn nhiều, có diện tích bề mặt lên tới 50 m2.

Turbine gió và các bộ pin quá nặng để mang lên sao Hỏa bằng tên lửa. Lượng ánh sáng Mặt Trời chiếu tới hành tinh đỏ bằng chưa đầy một nửa so với Trái Đất, khiến sản xuất quang năng trở nên kém hiệu quả. Trong cuộc thi do Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) tổ chức, nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Công nghệ Delft ở Hà Lan thiết kế cánh diều siêu nhẹ khổng lồ để biến gió sao Hỏa thành một nguồn năng lượng.

"Sản xuất năng lượng tái tạo trên sao Hỏa là thách thức về mặt công nghệ", nhóm nghiên cứu công bố ý tưởng trên cơ sở dữ liệu arXiv. "Đầu tiên, những nguồn năng lượng quan trọng như ánh sáng Mặt Trời và gió khá yếu do áp suất khí quyển thấp. Thứ hai, điều kiện môi trường khắc nghiệt đòi hỏi mức độ tự động hóa cao cũng như tốn nhiều công sức và chi phí để vận chuyển vật liệu tới sao Hỏa".

Theo thiết kế, hệ thống tự động thả diều ngày càng cao, chuyển động xoay tròn của con lăn sẽ tạo ra năng lượng. Một phần năng lượng rất nhỏ sẽ được dùng để cuộn diều và thả dây diều. Tổng năng lượng cung cấp từ hệ thống đủ dùng hàng ngày trong suốt một năm trên sao Hỏa. Nhóm nghiên cứu cho biết hệ thống sản xuất 127 megawatt giờ điện hàng năm, tương đương khoảng 75 thùng dầu. Con số đó có vẻ không nhiều, nhưng cơ sở trên sao Hỏa chỉ lớn bằng một hộ gia đình, với 4 - 5 phi hành gia và phòng thí nghiệm nhỏ, theo Roland Schmehl, giáo sư kỹ thuật ở Đại học Công nghệ Delft. Hệ thống sẽ cung cấp đủ điện cho khoảng 20 hộ gia đình ở Hà Lan hoặc 5 hộ gia đình ở Mỹ.

Bề mặt chiếc diều rộng khoảng 50 m2 và trọng lượng của toàn bộ hệ thống, bao gồm bộ điều khiển và trạm trên mặt đất là 290 kg. Nhóm nghiên cứu dự đoán chi phí của hệ thống, bao gồm vận chuyển, vào khoảng 10,87 triệu USD.

Phương Linh (T/h)