¿Puede la energía eólica impulsar fábricas de armas pesadas en Marte?

Respuesta corta : la atmósfera de Marte es delgada y las atmósferas delgadas hacen que la energía eólica sea menos efectiva.

Respuesta más larga :

La fórmula para la cantidad de energía obtenida de una turbina eólica:

dónde

$Wp$= energía eólica

$A$= área de la turbina

$C_p$= coeficiente de la eficacia de la turbina eólica, y tiene un valor máximo de$\frac{16}{27} \approx 0.593$

$\rho$= densidad de la atmósfera

$v$= velocidad del viento

En la tierra,$\rho \approx 1.225 \frac{\text{kg}}{\text{m}^3}$, pero en Marte ,$\rho \approx 0.02 \frac{\text{kg}}{\text{m}^3}$.

Las velocidades del viento registradas en Marte no son sorprendentes: Velocidades del viento:$2-7 \frac{\text{m}}{\text{s}}$(el verano),$5-10 \frac{\text{m}}{\text{s}}$(otoño),$17-30 \frac{\text{m}}{\text{s}}$(tormenta de polvo) (sitios de Viking Lander), por lo que no haré ningún ajuste para la velocidad del viento en comparación con la tierra.

Entonces, si ignoramos las diferencias potenciales en$C_p$, una turbina eólica en Marte produciría$\frac{0.02}{1.225} \approx 0.016 = 1.6\%$la potencia de un aerogenerador idéntico en la Tierra. Los marcianos necesitarían$61.25$turbinas de viento para que coincidan con una sola turbina de viento en la tierra (siempre que todas puedan colocarse en un "entorno de viento" similar y no se obstaculicen entre sí).

Entonces, en general: si los extraterrestres/IA/cualquiera está planeando un imperio de energía eólica, es mejor que no se muden a Marte.

No he hecho ningún cálculo, pero estoy bastante seguro de que la respuesta es no. En Marte tienes una presión atmosférica del 0,6% que aquí en la tierra. En otras palabras, nuestra atmósfera tiene más de 166 veces más presión y un viento de 10 mph en la Tierra tiene 166 veces más poder que en Marte.

Esto significa que incluso los vientos marcianos que se mueven rápidamente no tendrían suficiente poder detrás de ellos para hacer girar una turbina eólica.

Obtendría resultados mucho mejores con energía solar o nuclear.

En teoría, sí. Tendrían que crear piezas con, por ejemplo, un cortador de plasma y un soldador de arco para soldarlos.

¿De cuánta potencia estamos hablando?

Siempre que, como dijiste, los recursos se recolectaran bajo el pretexto de que estaba terraformando el planeta para la vida humana, la premisa de construir una cúpula espacial de lujo para 10,000 hombres sería fácilmente suficiente ya que una máquina sin duda optimizaría la producción y no requeriría calefacción. enfriamiento en cualquier grado sustancial. Un generador de megavatios que funcione con una eficiencia del 1% sería suficiente para operar una línea de montaje. Para ilustrar esto, ofrezco el hecho de que las soldadoras de arco se han producido utilizando solo 2 transformadores de horno de microondas, por lo que los 1000 vatios más o menos para que esto funcione para este punto serían suficientes para un generador de megavatios funcionando al 1%, es decir, 10,000 de 1,000,000.

La IA que orquesta la línea de montaje podría cronometrar el consumo de energía según la demanda.

¿Cómo funcionaría?

Las amoladoras, taladros, etc., que funcionan con baterías, existen en el mercado hoy en día por tan solo $ 20 de Harbor Freight para algunos taladros, hasta $ 200 para otros. Agregue una rueda de corte de diamante a una sierra circular para mantener cargadas las pilas de 18650 celdas de iones de litio es muy fácil. 1 celda que toma solo 3.6v-4.25v para cargar y luego las apila en configuraciones en serie/paralelo como lo hacen estas unidades inalámbricas típicamente internamente, pueden ajustar el voltaje según las demandas en incrementos de aproximadamente 4v.

Sus inversores de respaldo de energía apc de $ 40 funcionan con una batería de plomo ácido de 12v que generalmente tiene solo 10 amperios o menos. Por lo tanto, podría reemplazar esto con 3 juegos de 4 de las 18650 celdas con 2,5 mah y consumir la mitad del espacio. Recuerde Voltios x amperios = vatios, por lo que un sistema como este podría funcionar con 120 vatios de potencia (menos cualquier pérdida de potencia en la conversión). Eso es aproximadamente 1/100 de la producción estimada de su generador, suponiendo que solo se envió un generador de 1 megavatio al inicio.

En teoría se podría hacer todo el proceso. Tal vez el acero se envió en paneles de 1/4" de espesor de 3' x 3' más o menos, sin mencionar que es probable que los barcos de suministro se desmantelen para obtener materiales, ya que el costo de lanzamiento para un viaje de regreso puede exceder el valor del barco de entrega cuando simplemente podrían dejar caer una caja de acero con un paracaídas lleno de listones de acero.

Las máquinas podrían cortar fácilmente las piezas, doblarlas para darles forma y luego soldarlas en las capas más adecuadas para los trabajos. Las tuberías de cobre enviadas para fines de plomería se rasurarían y se convertirían en devanados para motores.

Esto ni siquiera toca puntos como la resina epoxi de la que están hechas las ventanas de las naves espaciales a prueba de balas. Un plan para fabricar la mayoría de los materiales a partir de este material bajo la apariencia del clásico efecto de cúpula de vidrio puede ser suficiente, lo que significa que una vez que se construyó un molde, las piezas simplemente podrían moldearse en masa.

Para un cortador láser, no estoy seguro de los valores de consumo de energía, pero suponiendo que un cortador láser de máquina cnc estuviera fabricando los diseños de manera muy similar a cómo una impresora 3D imprime de abajo hacia arriba, esto podría cortar el acero en las formas deseadas.

Mire cualquier transformador de tamaño decente (es decir, microondas). A primera vista, pensaría que era un bloque sólido de acero, pero colóquelo en un tornillo de banco y limpie el pegamento de los bordes y tal vez quite un par de clavos de bloqueo de algún tipo y encontrará que todo lo que es es un montón de E y I. listones de acero perfilados.

La capacidad de 10,000 hombres también significaría presumiblemente la misma cantidad de microondas y estufas. Cada transformador de microondas convierte 120 V CA en 1900 V más o menos. Esto podría abrir el camino a impresionantes armas de energía de varios tipos, incluidos posibles métodos para convertirnos a todos en conejillos de indias en un microondas masivo, en teoría.

Pero...

Creo que el mayor problema para su trama sería por qué la gente se sentaría y observaría cómo la flota de robots asesinos realizaba su invasión en lugar de hacer la explosión nuclear en la alta atmósfera necesaria para eliminarlos a todos y por qué los satélites que tenemos en su lugar no lo hicieron. 't recoger en la construcción del ejército.