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在火星上获取电力是一项巨大的挑战,主要原因在于没有像地球那样的成熟的电网。尽管我们在火星上建立了电网,地球上的常见电力来源在火星上并不那么适用。但火星有一个特别的潜在能源,只需要我们毁灭一颗卫星就能获取。
这颗卫星是火卫一,它的特殊之处在于,它的公转速度比火星自转更快,因此潮汐力会将其向火星内部拉扯,导致它的轨道逐渐缩小。这一过程为我们提供了一个不同寻常的获取能量的方式。
火卫一的质量与速度意味着它携带了巨大的动能。有人曾提议利用火卫一的位置和轨道动能,通过连接一条缆索,高效地将货物运抵或运离火星表面。这条缆索不仅可以用于运输,还可以用于直接从火卫一提取能量。
想象一下,如果在火卫一面向火星的一侧连接一条长达数千公里的缆索,其末端会延伸到火星的大气层中。这个末端以极高的速度穿越火星大气,产生的能量足以供应整个城镇的电力需求。
虽然火星表面的风力涡轮发电机由于空气稀薄、移动缓慢而效果不佳,但缆索末端经受的超高速却是一种全新的情况。流经缆索的空气携带的能量密度极高,足以驱动风力涡轮机发电。
这种涡轮机不同于典型的风力发电机,它们的设计更类似于超声速飞机和火箭上的涡轮机。这种特殊设计的涡轮机可以从流过机体的空气中获得能量,即使在引擎熄火的情况下,也能为飞机的其他系统提供动力。火星上的风力涡轮机可能会采用类似的设计,以适应超声速的气流。
使用火卫一的能量是一个巨大的优势,因为火卫一的轨道能量足够让所有地球人使用数千年。实现这一目标需要大量的资源和材料。仅仅连接火卫一和火星的小缆索就有数千吨重,随着涡轮机的增加,重量还会不断攀升。
涡轮机的效率可能难以预测,但关键在于减少缆索的阻力,而不是试图捕获所有流经缆索的空气能量。可能需要试验不同的涡轮机设计,以找到最有效的方案。
除了涡轮机效率的问题,还需要考虑如何将产生的能量传输到火星表面的建筑物中。这可能会带来额外的损失,因此需要使用各种方法来传输能量,例如微波输能或者通过充电电池进行传输。
随着火卫一轨道的下降,潮汐应力可能会变得足够强大,将卫星表面的物质下来。当火卫一接近火星时,它可能会成一个碎片环。为了避免这种情况,可能需要采取一些措施来保护火卫一,例如使用高强度的网将其包裹起来,或者让其先成较小的卫星再进行操作。
这种轨道涡轮机有一个独特的属性:使用时间越长,产生的电力就越多。因为随着火卫一的下降,其速度会增加,导致缆索移动更快,产生更大的气流和更多的电力输出。这意味着随着时间的推移,这种发电方式将变得越来越有效。
最终,火卫一的能量终将被完全提取出来。当它撞击火星表面时,无论是一次性撞击还是成多块的撞击,都将释放出巨大的能量。这样的撞击将在火星表面留下长期的痕迹并将大量碎片撒入太空。尽管这是一种“免费”能源但最终可能带来不可预测的后果。然而也可能带来一些短暂的积极影响如形成稳定的液态水池塘等现象给即将走向毁灭的世界带来一线生机但也无法完全弥补性的后果这对于生存者和环境来说都是一项巨大挑战我们将需要不断的探索和改进方式来更好地应对这个末世场景从而适应和平衡能量的需求带来的利弊权衡让未来生存之路更为平稳充满无限可能和挑战!这篇文章选自兰道尔门罗的《How to:如何不切实际地解决实际问题》一书深入探讨了如何利用火星的独特资源获取电力以及随之而来的挑战和后果引人深思值得一读!