火星涡轮将如何工作

在最基本的层面上，生成电从风的运动是直接的。您可以在风能的工作原理但简单的说法是，风使涡轮机的叶片旋转，进而使附加的发电机也旋转。然后发电机将移动的风能转化为电能电磁感应这涉及到使用a的相反电荷磁铁产生电流

而不是大风车叶片，这是典型的风力涡轮机，MARS涡轮的叶片实际上是三维的一部分软式小型飞船本身。叶片抓住风，使整个飞艇旋转。在发电机将这种运动转化为电能后，它就会沿着涡轮机的长缆绳传输。

虽然大多数常规涡轮机捕捉高度为200 - 300英尺(61 - 91米)的风，但MARS涡轮机可以捕捉距离地面600 - 1000英尺(183 - 305米)的风。这些高海拔的风比低海拔的风快得多，因为它们不会遇到来自树木和建筑物等地面物体的阻力。研究表明，海拔每增加一倍，风速就增加12%;风速每增加一倍，风力就会增加八倍[来源:莱顿］．

除了潜在的大功率输出外，系绳充气MARS也很容易部署。建造和安装传统风力涡轮机是一项重大工作，通常涉及基础爆破和重型设备的运输。挖地可能会加剧某些地区的侵蚀，而砍伐树木或以其他方式破坏原始环境会造成栖息地碎片，并扰乱整个物种。当你考虑到现代风力涡轮机的转子叶片每片重达数千磅，比波音747还要大时，你就会发现在地面上安装一个转子叶片不是一项小任务[来源:美国风能协会］．可以理解的是，许多人正是出于这些原因而反对风力发电场。

另一方面，MARS涡轮则避免了这一切。它只是被一种比空气轻的气体，比如氦气，保持在高空。到目前为止，你可能已经明白火星是如何将风能提升到新的高度的。了解更多关于这个超凡脱俗的涡轮设计下一页。

Magenn Power设计的涡轮机不仅易于部署，而且易于维护。显然,一个只(漂浮在1000英尺(305米)高空的物体可能会受到元素的撞击，但该公司估计，火星探测器在需要维护之前至少可以使用15年。为了达到这种寿命，涡轮的充气部分是由目前大多数飞艇使用的极其耐用的织物制成的。编织的外部部分实际上是由相同的材料制成防弹背心并且内衬有一层涂层，可以保护它免受紫外线和磨损。内部部分涂有迈拉薄膜(你在氦气球中看到的银色部分)，以防止氦气逃逸。

由于MARS位于如此高的海拔，它也被设计成能够承受强风。传统的风力涡轮机在风速超过45英里每小时时就会关闭，而MARS可以在超过63英里每小时的风速下工作。在光谱的另一端，MARS涡轮机也可以将风能转化为电能电风速低至每小时7英里[来源:Magenn］．

火星能在高风速下保持垂直的部分原因是一种叫做马格纳斯效应．这是指一个弯曲的物体在空气等流体介质中旋转时产生的升力。当物体旋转时，在它下面形成一个高压区域，使它上升。当高尔夫球以某种方式被击打时，棒球中的曲线球会产生后旋，使它们在飞行中上升——这就是马格努斯效应。由于这种效应随着风速的增加而增加，MARS能够利用它与氦气的升力相结合来保持接近垂直的位置，而不会在强风中倾斜。

它可以运行的大范围速度意味着MARS可以提供比标准设计更接近其额定容量的输出。这是因为尽管理论上风能可以产生大量的电力，但由于风力不稳定，大多数发电机只能产生其中的一小部分。

然而，MARS涡轮的设计并不是一夜之间出现在它的创造者面前的。其实它已经存在很长一段时间了。在下一页上找出火星从哪里来——以及它要去哪里。

有趣的是，MARS涡轮背后的基本想法早在20世纪70年代末就已经出现了。弗雷德·弗格森，公司创始人，在发明马格努斯飞艇．飞艇于20世纪80年代获得专利，它是一个巨大的圆形氦气球，当飞艇向前飞行时，它会向后旋转，产生升力(马格努斯效应)。飞行器飞得越快，风速越快，飞得就越高。

30多年后，弗格森意识到飞艇的概念也是一种潜在的可再生能源。转换的旋转运动软式小型飞船成电这是利用飞机所能接触到的高速风的好方法。经过多年的研究和数百万美元的资金支持，MARS涡轮机已接近测试的最后阶段，预计将于2010年完工。

第一个MARS涡轮将是一个10到25千瓦的模型，能够产生10千瓦。Magenn将在100kW的容量上工作。如果这两款产品都获得成功，Magenn希望最终能重新开始开发一款更小的4千瓦的背包车型，供露营者或房主使用。这种涡轮机的成本预计在每瓦5到10美元之间，因此10千瓦的型号将在5万到10万美元之间;电力的运行成本应在每千瓦时15美分左右[来源:Magenn］．

尽管这些成本高于平均5美分/千瓦时的传统风能，但它们可能会迅速下降。作为比较，传统风能在30多年前首次出现时的成本高达30美分/千瓦时，但随着技术的改进和普及，价格下降了。同样，MARS产生的能源成本也可能遵循类似的趋势。

撇开成本不谈，只要简单地注入氦气和结实的缆绳，就能建造风力涡轮机，这无疑为我们提供了多种可能性。欲了解更多关于风力涡轮机和风力发电的未来，请尝试以下页面上的一些链接。