Vindkraftverk på Mars kan teoretiskt ge tillräckligt med energi för forskare att säkert utforska yttre regioner i planet under bemannade uppdrag.

Solenergi kan vara tillräcklig för att undersöka Mars nära ekvatorn, men för att leva närmare polerna året runt behövs andra kraftkällor. I kombination med solenergi kan välplacerade vindkraftverk leverera tillräckligt med energi för en grupp på sex personer att bo och arbeta på Mars året runt, utan strålningsriskerna i samband med kärnkraft, säger Victoria Hartwick vid NASA Ames Research Center i Mountain View, Kalifornien.

Mörka sanddyner skulpterade av vinden som omger Mars norra polarmössa i en bild tagen av NASA: s rymdfarkost Mars Odyssey

NASA/JPL-Caltech/ASU

"Det är verkligen spännande att vi genom att kombinera potentiell vindkraft med andra energikällor öppnar stora delar av planeten för utforskning och för dessa riktigt vetenskapligt intressanta zoner som [vetenskapliga] samfundet tidigare kan ha misskrediterat på grund av energibehov", säger hon.

Marsmänniska vindar har cirka 99 procent mindre kraft jämfört med vindar med samma hastighet på jorden på grund av planetens tunna atmosfär. Studier av marsvindar sedan 1970-talet har antingen koncentrerats på landningszoner - som måste vara låg vind för säkra landningar - eller på enstaka bedömningar av bergiga åsar. Dessa ger inte hela bilden av en regions vindpotential, som kan variera avsevärt över en dag, säsong och år, säger Hartwick.

Hon och hennes kollegor anpassade en global klimatmodell som ursprungligen designades för jorden så att den tittade på Mars. De använde detaljerad information om Mars, såsom dess exakta landskap, värmeenergi, dammnivåer och solstrålning i olika regioner, hämtade från kartor gjorda av Mars Global Surveyor och Viking uppdrag. Beväpnad med denna information simulerade modellen de olika vindhastigheterna över planeten, dag och natt, över årstider och till och med år - eftersom stormar varierar från år till år.

För varje ytenhet på Mars beräknade forskarna den maximala effekt som kunde produceras med ett 100 procent effektivt vindkraftverk. De beräknade också den teoretiska effektavkastningen från fyra kommersiella turbiner av olika storlekar som för närvarande används på jorden. Sedan jämförde de detta med det uppskattade energibehovet för att upprätthålla sex personer på Mars för ett uppdrag som varade 500 marsdagar, vilket bestämts i tidigare studier.