Kaip kosmosas padės Žemei energijos ištekliais. Kosminė energija: Štai kaip tai gali veikti. Milžiniškas energijos spindulys iš kosmoso

Idėja apie visuotinės kosminės energijos, kurią žmogus gali naudoti ir kurios pagalba realizuojami viršjutiminiai reiškiniai, egzistavimą turi gilias šaknis visų tautų kultūrose. Garsiausia sąvoka, kurią randame Indijos filosofijoje, yra pranos egzistavimas, kuri suprantama kaip kosminė energija, kuri egzistuoja penkiomis skirtingomis formomis ir palaiko gyvybės procesus kaip „kūno vėją“.

Šventuosiuose induistų ir budistų tekstuose aprašoma ta pati kosminė pirmapradė energija, žymima mistiniu skiemeniu „Om“ arba „Aum“, abu skiemenys turėtų sukelti smegenyse vibracijas, kurios įvairias čakras (žmogaus nervų centrus) atneša į tokią būseną, kuri leidžia jiems. gauti kosminę (gyvybinę) energiją .

Biblijoje nematoma gyvybės jėga, palaikanti bendrą dieviškąjį principą, apibūdinama kaip „Šventoji Dvasia“; „O gal jūs nežinote, kad jūsų kūnas yra šventosios dvasios šventykla, kuri yra jumyse, kurią gavote iš Dievo ir kuri jums nepriklauso? (1 Kor. 6.19). Japonų akupunktūros mokyme randame „Ki“, kinų kalboje „Chi“, gyvybinės energijos žymėjimą kaip upę, kurios šaltinis yra taške virš bambos ir pasiskirsto visame kūne nuo. plaučius per vadinamųjų „meridianų“ (nervų kanalų) tinklus. Visa materija matoma kaip šios energijos pasireiškimas materialiame lygmenyje.

Reichas, pelnęs pasaulinę šlovę kaip psichoanalitikas iš Vienos, trečiojo dešimtmečio pabaigoje pasakė, kad kosminė energija egzistuoja, ją gali pasisavinti žmogaus kūnas, sukaupti ir išleisti. Šios energijos, kurią pavadino Orgono energija, priėmimo, kaupimo ir išleidimo procesą jis išreiškė formule: įtampa – pasikrovimas – išsikrovimas – atsipalaidavimas.

Šios biologinės pulsacijos vaidmenį bendrai gyvo organizmo energijos ekonomijai taip apibūdino vienas artimiausių Reicho bendradarbių Ola Raknesas: „Pulsacija reguliuoja kūno energijos ekonomiją taip pat, kaip širdies plakimas užtikrina kraujo tiekimą į organizmą. įvairių organų energijos apykaitą (tai energijos kaitos būsena) valdo autonominė arba autonominė sistema, kuri veikia virškinimą, kraujotaką, kvėpavimą, seksualumą ir emocijas.

Viena iš šių funkcijų yra kvėpavimas- valdomas tam tikru mastu valios ir centralizuotai - per centrinę nervų sistemą. Todėl per kvėpavimo sistemą galime prasiskverbti į laisvą biologinį kūno pulsavimą. Svarbi sveikatos sąlyga – laisva organizmo medžiagų apykaita. Tai galima atpažinti iš netrukdomo biologinio pulsavimo, kuris yra sveikatos kriterijus.“ (Ir mūsų treniruočių metu kvėpavimo pratimų pagalba galėsime valdyti savo energijos apykaitą savo nuožiūra – ir to dėka. , pavyzdžiui, galėsime savarankiškai gydyti psichosomatinius sutrikimus ir ligas!).

Iš pradžių Reichas sugebėjo lokalizuoti Orgono energiją tik kaip spinduliuotę, sklindančią iš gyvo organizmo: tik vėliau jis atrado, kad Orgonas, kaip ir anksčiau mokslininkų atrastas „šviečiantis eteris“, pasireiškia visur. Todėl nuolat vyksta laisvi energijos mainai. Raknesas tam nurodė tris prielaidas:

1. Kūnas pasisavina reikiamą energiją iš maistinių medžiagų per kvėpavimą ir tiesioginį Organo antplūdį.
2. Energija gali laisvai cirkuliuoti kūne ir visada yra ten, kur jos reikia.
3. Kūnas turi sugebėti pašalinti energijos perteklių tinkamai judant.

Kai Wilhelmas Reichas, likus kelioms dienoms iki Antrojo pasaulinio karo pradžios, gavo neeilinio profesoriaus pareigas Niujorke Naujojoje socialinių tyrimų mokykloje, jis nedelsdamas pakeitė savo gyvenamąją vietą į JAV, kur sukūrė savo tyrimų centras Meine: Orgonon.

Nuo pat pradžių jo darbas laboratorijoje įgavo audringą pobūdį, nes Reichas buvo kupinas naujų idėjų, o jo darbo dinamika visada užkrėsdavo jo darbuotojus. Per šiuos metus jis dirbo tokiose įvairiose srityse kaip psichologija, psichoanalizė, sociologija, fizika, biologija ir meteorologija, tačiau visada siekė vieno tikslo – praktinio Orgono energijos pritaikymo.
Per daugelį metų iki jo mirties atliktų eksperimentų, kuriuose jam padėjo nedidelis bendradarbių personalas, jis sugebėjo įrodyti, kad Orgonas yra kosminė energija, randama visoje erdvėje. Tai daro didelę įtaką bendram biologiniam gyvenimui. Reichas:

„Be jokios abejonės, elektra kūne yra elektra įkrautų koloidinių dalelių ir jonų pavidalu. Visa koloidinė chemija tuo naudojasi, kaip ir raumenų neurofiziologija... Tačiau vis tiek yra daugybė apraiškų, kurių negalime jokiu būdu. būdas paaiškinti elektromagnetinės energijos teorijos šviesoje Tai visų pirma yra kūno „magnetizmo“ poveikis. Daugelis gydytojų praktiškai naudoja šias magnetines jėgas... Niekas dar nėra matęs organinio judėjimo veikiant elektrai menkiausio panašumo į mūsų kasdienius visos raumenų sistemos ar funkcinės raumenų grupės judesius. Mūsų jutimo organai aiškiai mums sako, kad emocijos (be abejonės, mūsų biologinės energijos išraiška) iš esmės skiriasi nuo jausmų, kuriuos galima patirti Elektros šokas mūsų pojūčiai visiškai nepajėgia susidoroti su atmosferą užpildančių elektromagnetinių bangų poveikiu.

Jeigu mūsų gyvybės energija egzistuotų elektros pavidalu, tai būtų nesuprantama, nes suvokimo organai būtų šios energijos išraiška, kodėl šviesą matome tik iš viso bangos ploto, o visa kita – nepasiekiama. Nejaučiame nei rentgeno aparato elektronų, nei radžio spinduliavimo... Iki šiol elektriniais matavimais nebuvo įmanoma išreikšti vitaminų, kuriuose neabejotinai yra biologinės energijos... Visa tai yra didžiuliai prieštaravimai, negali būti išspręstas žinomų energijos formų rėmuose...“

Vykdydamas savo tyrimus, Reichas sukūrė vaisingas prielaidas suprasti Orgono ryšį su kitomis energijos formomis, tokiomis kaip šviesa ir elektra. Tuo pačiu metu jis rėmėsi tuo, kad visos energijos formos ir visa medžiaga kilo iš Orgono.

Reichas: „Orgono energija neturi masės ir jau egzistavo prieš materiją ir kitas energijos formas... Kai atskiros Orgono srovės kondensuojasi ir susilieja viena su kita, jos gali susidaryti: materija ten, kur anksčiau jos nebuvo. Esama medžiaga, veikiama Orgono energijos, gali spontaniškai susiorganizuoti į gyvas formas, kuriose anksčiau nebuvo gyvybės... Natūralioje koncentracijoje Orgonas sugeba organizuoti sistemas... Šios sistemos gali būti planetos, saulės ir net ištisos galaktikos. ..."

Mūsų laikų elementariųjų dalelių (elementariosios dalelės yra paprasčiausi iki šiol žinomi branduoliniai fiziniai objektai, iš kurių susideda atomai) fizika tikrai žino vieną energijos formą, atitinkančią daugelį Reicho suteiktų gyvybinei energijai savybių – neutrino energiją!

Kai kalbame apie kosmosą, labai lengva pasinerti į mokslinės fantastikos sritį. Tačiau jei kosmoso energetikai šiandien bus skirta katastrofiškai mažai lėšų, kai kurių naujovių efektą galima gauti jau artimiausiu metu.

Daugelis žmonių gali to nesuvokti, tačiau švarios erdvės energijos tyrimai vis dar atliekami, nors ir ne tokiais kiekiais, kokių jie tikrai nusipelnė. Po kelių dešimtmečių, kelių milijardų dolerių investicijų ir poros technologinių proveržių turėsime prieigą prie praktiškai neribotų mūsų Saulės ir, galbūt, Visatos energijos atsargų.

Jums tai gali atrodyti nerealu, tačiau net ir paprastos fantazijos šia tema gali būti labai linksmos. Pristatome jums septynis faktus apie kosmoso energiją.

Faktas vienas.

NASA jau kelis dešimtmečius kartoja saulės energijos panaudojimo tiesiogiai iš kosmoso svarbą. Tiksliau sakant, nuo 1970 m., praėjus 10 metų po Apollo 11 nusileidimo Mėnulyje, NASA paskelbė apie planus ant Žemės palydovo pastatyti didžiulę saulės elektrinę. Mėnulio stotis turėjo aprūpinti Žemę pakankamai energijos išeikvojus iškastinius išteklius. Ši idėja liko neįgyvendinta, tačiau ekspertai įsitikinę, kad planas buvo sukurtas itin kruopščiai ir šiek tiek patobulinus gali būti įgyvendintas.

Du faktas.

Saulės elemento efektyvumas smarkiai krenta, nes didėja per saulės elementus praeinančios šilumos kiekis. Kosmose, esant žemai temperatūrai, pasirodo, yra ir perkaitimo problema. Tačiau Stanfordo mokslininkai įdiegė naują baterijų gamybos technologiją. Jie ant saulės elementų paviršiaus uždėjo ploną silicio dioksido plėvelę, kuri atspindi infraraudonąją spinduliuotę ir perduoda likusį saulės šviesos spektrą. Pasak kūrėjų, ši technologija leido atvėsinti bateriją iki 23 laipsnių Celsijaus ir žymiai padidinti fotoelementų efektyvumą.

Trečias faktas.

Tyrėjai ir toliau dirba su saulės elementais, kurie bus naudojami ateities tarpplanetiniams skrydžiams. Arkanzaso universiteto mokslininkai stengiasi sukurti naujos kartos fotovoltinę technologiją kosmosui. Susijęs NASA projektas neseniai buvo priimtas kaip universiteto mokslo programa. Jame teigiama, kad naujos technologijos turėtų pagerinti saulės baterijų našumą, padėti NASA pasiekti proveržį per 15 metų tyrimų ir padidinti saulės elementų efektyvumą iki 45 procentų sugeriamos energijos. Be to, universitetų plėtra skirta sumažinti gamybos sąnaudas ir padaryti saulės baterijas atsparesnes radiacijai.

Ketvirtas faktas.

JAV Energetikos departamentas aktyviai plėtoja atskirą interneto projektą, skirtą saulės energijos iš kosmoso gavimo idėjai. Pagrindinė šios svetainės koncepcija – saulės baterijų plokštes patalpinti erdvėje, kuri leis joms būti nepriklausomiems nuo dienos ir nakties ciklo, taip pat nuo oro sąlygų ir debesuotumo Žemėje.

Penktas faktas.

Mokslininkai sukūrė bendruosius kosminės saulės elektrinės veikimo principus ir suformulavo darbo hipotezes, kaip perduoti gautą elektros energiją į Žemę. Praėjusiais metais JAV karinio jūrų laivyno tyrimų laboratorija paskelbė, kad astronautas inžinierius daktaras Paulas Jaffe'as sukūrė saulės energijos fiksavimo ir perdavimo modelį. Idėja tokia, kad orbitoje esantis palydovas gali perduoti į Žemę daug pigesnę elektros energiją. Jaffe paaiškino, kaip veikia saulės „sumuštinis“: Saulės energija orbitoje paverčiama elektros energija. Tada gauta elektros energija paverčiama radijo dažnio impulsu ir siunčiama į imtuvą Žemėje. Tai savo ruožtu paverčia radijo impulsą elektra ir į tinklą išleidžia saulės energiją.

Šeštas faktas.

Kinija kosmose ketina statyti veikiančią saulės elektrinę. Šių metų pradžioje Kinijos mokslininkai paskelbė, kad pradėjo statyti tokią stotį aukštoje Žemės orbitoje ir planuoja baigti visų sistemų bandymus iki 2030 m. Kinijos komunistai planuoja pradėti komercinę saulės elektrinės eksploataciją 2050 m. Jie pareiškė, kad turi technologiją, leidžiančią perkelti energiją iš kosmoso į Žemės paviršių.

Septintas faktas.

Japonija sėkmingai išbandė sistemą, galinčią perduoti saulės energiją iš kosmoso į Žemę. „Mitsubishi Heavy Industries“ išbandė saulės energijos transliavimo iš kosminių sistemų sistemą ir parodė, kad naudojant mikrobangų krosnelę į kalnuose esantį imtuvą siunčiama 10 kilovatų. Nors bendrovė nusprendė neskelbti, kiek procentų atsiųstos energijos buvo gauta ir paversta elektra, užfiksuota, kad energija buvo perduodama iš kosmoso.

1968 : Peteris Glaseris pristatė idėją apie dideles saulės palydovines sistemas su kvadratinės mylios dydžio saulės kolektoriumi geostacionarios orbitos aukštyje (GEO 36 000 km virš pusiaujo), kad būtų galima surinkti ir paversti saulės energiją į mikrobangų elektromagnetinį spindulį. perduoti naudingą energiją didelėms antenoms Žemėje.

1990 : M.V. Keldysh tyrimų centras sukūrė energijos tiekimo Žemei iš kosmoso koncepciją, naudojant žemas Žemės orbitas. „Jau 2020-2030 metais galima sukurti 10-30 kosminių elektrinių, kurių kiekvieną sudarys po dešimt kosminių energijos modulių. Planuojama bendra stočių galia sieks 1,5-4,5 GW, o bendra vartotojo Žemėje galia sieks 0,75-2,25 GW. Be to, iki 2050–2100 metų buvo numatyta padidinti stočių skaičių iki 800 vnt., o galutinę vartotojo galią – iki 960 GW. Tačiau iki šiol nežinoma net apie darbo projekto sukūrimą pagal šią koncepciją [ ] ;

2009 : Japonijos aviacijos ir kosmoso tyrimų agentūra paskelbė apie planus į orbitą iškelti saulės energijos palydovą, kuris perduos energiją į Žemę naudodamas mikrobangas. Jie tikisi iki 2030 metų paleisti pirmąjį orbitoje skriejančio palydovo prototipą.

2009 : Kalifornijoje (JAV) esantis „Solaren“ pasirašė sutartį su PG&E, kad pastaroji pirks energiją, kurią Solaren gamins kosmose. Galia bus 200 MW. Pagal planą šia energija bus maitinama 250 000 namų. Projektą planuojama įgyvendinti 2016 m.

2011 : Kelios Japonijos korporacijos paskelbė apie projektą, kuris būtų pagrįstas 40 palydovų su pritvirtintomis saulės baterijomis. Projekto flagmanu turėtų tapti „Mitsubishi Corporation“. Perdavimas į žemę bus atliekamas naudojant elektromagnetines bangas, imtuvas turėtų būti maždaug 3 km skersmens „veidrodis“, kuris bus vandenyno dykumoje. Nuo 2011 m. projektą planuojama pradėti 2012 m

2013 : Pagrindinė Roscosmos mokslo institucija TsNIIMash ėmėsi iniciatyvos sukurti Rusijos kosmines saulės elektrines (KSPP), kurių galia 1-10 GW su belaidžiu elektros energijos perdavimu antžeminiams vartotojams. TsNIIMash pabrėžia, kad amerikiečių ir japonų kūrėjai pasirinko mikrobangų spinduliuotę, kuri šiandien atrodo žymiai mažiau efektyvi nei lazerio spinduliuotė.

Energijos gamybos palydovas

Idėjos istorija

Idėja iš pradžių kilo aštuntajame dešimtmetyje. Tokio projekto atsiradimas buvo susijęs su energetikos krize. Šiuo atžvilgiu JAV vyriausybė NASA kosmoso agentūrai ir „Boeing“ skyrė 20 mln.

Po visų skaičiavimų paaiškėjo, kad toks palydovas generuotų 5000 megavatų energijos, o po perdavimo į žemę liks 2000 megavatų. Norint suprasti, ar tai daug, ar ne, verta palyginti šią galią su Krasnojarsko hidroelektrine, kurios galia yra 6000 megavatų. Tačiau apytikslė tokio projekto kaina yra 1 trilijonas dolerių, todėl programa buvo uždaryta.

Technologijos diagrama

Sistema daro prielaidą, kad geostacionarioje orbitoje yra emiterio aparatas. Jis turėtų paversti saulės energiją į patogią perdavimo formą (mikrobangų, lazerio spinduliuotę) ir perduoti ją į paviršių „koncentruota“. Tokiu atveju paviršiuje turi būti „imtuvas“, kuris suvokia šią energiją.

Saulės energiją renkantis palydovas iš esmės susideda iš trijų dalių:

• saulės energijos surinkimo kosmose priemonės, pavyzdžiui, naudojant saulės baterijas arba Stirlingo šilumos variklį;
• energijos perdavimo į žemę priemonės, pavyzdžiui, per mikrobangų krosnelę arba lazerį;
• energijos generavimo žemėje priemonės, pavyzdžiui, per stačiakampius.

Erdvėlaivis bus GEO ir jam nereikės atsispirti gravitacijai. Jai taip pat nereikia apsaugos nuo žemės vėjo ar oro, tačiau jis susidoros su kosmoso pavojais, tokiais kaip mikrometeoritai ir saulės audros.

Aktualumas šiandien

Kadangi per 40 metų nuo idėjos atsiradimo saulės baterijos labai atpigo, padidėjo našumas, o krovinius pristatyti į orbitą tapo pigiau, 2007 m. JAV Nacionalinė kosmoso draugija pristatė ataskaitą, kurioje kalba apie kosmoso energetikos plėtros perspektyvas šiandien .

Sistemos privalumai

• Didelis efektyvumas dėl to, kad nėra atmosferos, energijos gamyba nepriklauso nuo oro ir metų laiko.
• Beveik visiškai nėra pertrūkių, nes Žemę juosiančių palydovų žiedinėje sistemoje bent vienas bus apšviestas Saulės bet kuriuo metu.

Mėnulio diržas

2010 metais Shimizu pristatytas kosmoso energetikos projektas. Pagal japonų inžinierių sumanymą, tai turėtų būti saulės baterijų juosta, ištempta per visą Mėnulio pusiaują (11 tūkst. kilometrų) ir 400 kilometrų pločio.

Saulės elementai

Kadangi tokio kiekio saulės elementų pagaminti ir išgabenti iš žemės neįmanoma, mokslininkų teigimu, saulės elementus teks gaminti tiesiai Mėnulyje. Norėdami tai padaryti, galite naudoti mėnulio dirvožemį, iš kurio galite gaminti saulės baterijas.

Energijos perdavimas

Energija iš šios juostos bus perduodama radijo bangomis, naudojant didžiules 20 kilometrų antenas, o čia, Žemėje, ją priims tiesiosios žarnos. Antrasis perdavimo būdas, kurį galima naudoti, yra šviesos pluošto perdavimas lazeriais ir priėmimas šviesos gaudykle ant žemės.

Sistemos privalumai

Kadangi Mėnulyje nėra atmosferos ar oro reiškinių, energiją galima generuoti beveik visą parą ir su dideliu naudingumo koeficientu.

Davidas Criswellas pasiūlė, kad Mėnulis yra optimali vieta saulės elektrinėms. Pagrindinis saulės energijos kolektorių pastatymo Mėnulyje privalumas yra tas, kad dauguma saulės baterijų gali būti pastatytos iš vietinių medžiagų, o ne iš antžeminių išteklių, o tai žymiai sumažina masę, o kartu ir sąnaudas, palyginti su kitomis kosminėmis saulės jėgainėmis.

Kosmoso energetikoje naudojamos technologijos

Belaidis energijos perdavimas į Žemę

Belaidis energijos perdavimas anksti buvo pasiūlytas kaip priemonė perduoti energiją iš kosminės ar mėnulio stoties į Žemę. Energija gali būti perduodama naudojant lazerio spinduliuotę arba mikrobangas įvairiais dažniais, priklausomai nuo sistemos konstrukcijos. Kokie pasirinkimai buvo padaryti siekiant užtikrinti, kad spinduliuotės sklidimas būtų nejonizuojantis, kad būtų išvengta galimų energijos gamybos regiono ekologijos ar biologinės sistemos trikdžių? Viršutinė spinduliuotės dažnio riba nustatoma tokia, kad energija, tenkanti vienam fotonui, nesukeltų organizmų jonizacijos, praeinant pro juos. Biologinių medžiagų jonizacija prasideda tik nuo ultravioletinės spinduliuotės ir dėl to vyksta aukštesniais dažniais, todėl energijai perduoti bus prieinama daug radijo dažnių.

Lazeriai

Saulės energijos pavertimas elektros energija

Kosmoso energetikoje (esamose stotyse ir kuriant kosmines elektrines) vienintelis būdas efektyviai gauti energiją yra fotovoltinių elementų naudojimas. Fotoelementas yra elektroninis prietaisas, paverčiantis fotonų energiją į elektros energiją. Pirmąjį fotoelementą, pagrįstą išoriniu fotoelektriniu efektu, XIX amžiaus pabaigoje sukūrė Aleksandras Stoletovas. Energijos požiūriu veiksmingiausi įrenginiai, skirti saulės energiją paversti elektros energija, yra puslaidininkiniai fotovoltiniai keitikliai (PVC), nes tai yra tiesioginis vienos pakopos energijos perėjimas. Komerciniu būdu gaminamų saulės elementų efektyvumas yra vidutiniškai 16%, o geriausių pavyzdžių – iki 25%. Laboratorinėmis sąlygomis jau pasiektas 43 proc.

Energijos gavimas iš palydovo skleidžiamų mikrobangų bangų

Taip pat svarbu pabrėžti energijos gavimo būdus. Vienas iš jų – energijos gavimas naudojant tiesiąsias žarnas. Rectenna (taisymo antena) yra įrenginys, kuris yra netiesinė antena, skirta paversti ant jos krintančios bangos lauko energiją į nuolatinės srovės energiją. Paprasčiausias dizaino variantas gali būti pusės bangos vibratorius, tarp kurio svirties sumontuotas vienpusio laidumo įrenginys (pavyzdžiui, diodas). Šioje dizaino parinktyje antena derinama su detektoriumi, kurio išvestyje, esant krintančios bangos, atsiranda emf. Norint padidinti stiprinimą, tokius įrenginius galima sujungti į kelių elementų matricas.

Privalumai ir trūkumai

Kosminė saulės energija yra energija, gaunama už Žemės atmosferos ribų. Nesant dujų taršos atmosferoje ar debesyse, apie 35% energijos, patekusios į atmosferą, patenka į Žemę. Be to, pasirinkus tinkamą orbitos trajektoriją, energijos galima gauti apie 96 proc. Taigi, fotovoltinės plokštės Žemės geostacionarioje orbitoje (36 000 km aukštyje) gaus vidutiniškai aštuonis kartus daugiau šviesos nei plokštės Žemės paviršiuje ir net daugiau, kai erdvėlaivis bus arčiau Saulės nei Žemė. Papildomas pranašumas yra tai, kad erdvėje nėra problemų dėl svorio ar metalų korozijos dėl atmosferos trūkumo.

Kita vertus, pagrindinis kosminės energijos trūkumas iki šiol yra didelė kaina. Lėšos, išleistos 3 milijonų tonų bendros masės sistemos paleidimui į orbitą, atsipirks tik per 20 metų, o tai yra, jei atsižvelgsime į konkrečias krovinio pristatymo iš Žemės į darbinę orbitą kainą 100 USD/kg. . Šiuo metu krovinių išvežimo į orbitą kaina yra daug didesnė.

Antroji problema kuriant IPS yra dideli energijos nuostoliai perdavimo metu. Perduodant energiją į Žemės paviršių bus prarasta mažiausiai 40-50 proc.

Pagrindinės technologinės problemos

Remiantis 2008 m. Amerikos tyrimu, yra penki pagrindiniai technologiniai iššūkiai, kuriuos mokslas turi įveikti, kad kosminė energija taptų lengvai prieinama:

• Fotovoltiniai ir elektroniniai komponentai turi veikti labai efektyviai esant aukštai temperatūrai.

• Belaidis energijos perdavimas turi būti tikslus ir saugus.

• Kosminių elektrinių gamyba turėtų būti nebrangi.

• Mažos kosminių raketų kainos.

• Išlaikant pastovią stoties padėtį virš energijos imtuvo: saulės šviesos slėgis nustums stotį nuo norimos padėties, o į Žemę nukreiptos elektromagnetinės spinduliuotės slėgis nustums stotį nuo Žemės.

Kiti kosminės energijos panaudojimo būdai

Elektros naudojimas skrydžiams į kosmosą

Be energijos spinduliavimo į Žemę, ECO palydovai taip pat gali maitinti tarpplanetines stotis ir kosminius teleskopus. Tai taip pat galėtų būti saugi alternatyva branduoliniams reaktoriams laive, kuris skris į raudonąją planetą. Kitas sektorius, kuriam galėtų būti naudinga EKO, būtų kosminis turizmas.

Pastabos

1. Glaseris, Peteris E. (1973 m. gruodžio 25 d.). „Saulės spinduliuotės pavertimo elektros energija metodas ir aparatas“. Jungtinių Valstijų patentas 3 781 647.

Po dvidešimties metų

Techniniai privalumai

Rusija turi dar vieną technologinį pranašumą

Laukiame jūsų komentarų.

90-ųjų pradžioje Rusija sukūrė saulės kosmoso tyrinėjimo koncepciją. Jame buvo numatyta, kad 2020–2030 m. Žemojoje orbitoje bus pastatyta 10-30 saulės stočių, kurių bendra priėmimo galia sieks iki 2,5 GW. Iki 2050–2100 m stočių skaičių buvo numatyta padidinti iki 800, kurių bendra galia prilygtų tūkstančiui Dniepro hidroelektrinių (960 GW). Tačiau pasaulinė ekonomikos krizė sugriovė visus šiuos planus.

Po dvidešimties metų

Per dvidešimt metų saulės energijos būklė labai pasikeitė. Saulės baterijos gerokai atpigo, o jų efektyvumas ir efektyvumas išaugo. Atsižvelgiant į tai, vėl atsirado susidomėjimas kosminėmis saulės stotimis. Ekspertų teigimu, dabar formuojasi kosminės elektros rinka. Tam yra keletas priežasčių:

nekenksmingas aplinkai (be kenksmingų teršalų),

maža elektros kaina (nors ir didelėmis pradinėmis sąnaudomis),

nepriklausomybė nuo ribotų gamtos išteklių.

Ir Rusija turi unikalią galimybę tapti šios srities lydere.

Techniniai privalumai

1993 metais visą Europą nustebino didžiulis (Mėnulio dydžio) „saulės spindulys“, kuris greitai slinko per visą žemyną. Tai buvo puikus unikalaus „Znamya“ projekto įgyvendinimas. Į kosmosą buvo pristatyta kapsulė, kurioje buvo supakuota saulės atšvaito „drobė“. Orbitoje atšvaitas išsiskleidė iki viso gigantiško pločio, o 300 m2 plotas buvo 2 mm storio ir svėrė tik 4 kg.

Niekam kitam pasaulyje nepavyko to pakartoti. Šiandien ši technologija ir jos patentas priklauso tik Rusijai.

Kiti „kosmoso“ kūrėjai – japonai ir amerikiečiai – mieliau dirba „žemiškai“ – montuoja šimtų ir tūkstančių kvadratinių metrų standžias konstrukcijas.

Rusija turi dar vieną technologinį pranašumą

Energija iš kosmoso gali būti perduodama dviem būdais: mikrobangų radijo bangomis ir lazeriais. Mikrobangų spindulio skersmuo ties žemės paviršiumi – 20 km, o lazerio – 40 m. Pasirodo, naudoti lazerį yra daug efektyviau.

Šiandien mūsų šalis yra pasaulinė lazerių gamybos lyderė, gaminanti 70% visos gamybos apimties.

Pažangios lazerinės technologijos ir unikalios berėmių saulės baterijų diegimo technologijos turėjimas suteikia Rusijai galimybę ne tik tapti pirmąja saulės erdvės energijos vystymo ir perdavimo į žemę srityje, bet ir tai padaryti su mažiausiomis medžiagų sąnaudomis.

Ačiū, kad perskaitėte iki galo.

Laukiame jūsų komentarų.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru

Įvadas

Kosmoso energija yra alternatyvios energijos rūšis, kuri apima saulės energijos naudojimą elektrai gaminti, kai elektrinė yra Žemės orbitoje arba Mėnulyje.

Nuo praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio žmonės galvoja apie energijos gavimą tiesiai iš kosmoso. Šią idėją pirmą kartą aprašė Isaacas Asimovas savo mokslinės fantastikos istorijoje „Logika“. O pirmąjį patentą, kuriame aprašyta elektros perdavimo naudojant mikrobangas dideliu atstumu technologija, Peteris Glaseris gavo 1973 m. Nors NASA šios idėjos plėtojimo tuo metu nesiėmė, manydama, kad ji per brangi ir pavojinga. Niekas negalėjo garantuoti, kad bangos tiksliai kris nuo vienos antenos ant kitos.

1. Energijos gamybos palydovas

Koncepcijos kūrimas.

Saulės palydovo koncepciją sukūrė Kalifornijos bendrovės „Artemis Innovation Management Solutions“ inžinierių komanda, vadovaujama Johno Mankinso. Pasak kūrėjų, projektas turi svarbių pranašumų prieš anksčiau pasiūlytas technologijas. Naujoviškas požiūris į kosminio įrenginio kūrimą pašalina sudėtingos energijos valdymo ir energijos paskirstymo sistemos poreikį.

Palydovinė saulės elektrinė kosmose bus surenkama iš atskirų elementų, sveriančių 49,5 – 198 kilogramus, kurių kiekvienas bus atskirai gaminamas Žemėje ir pristatomas į orbitą. Iš esmės tai didžiulis masyvas kilnojamų plonasluoksnių veidrodžių, esančių išoriniame lenktame palydovo paviršiuje. Šie veidrodžiai sulaiko ir nukreipia saulės šviesą į fotovoltinius elementus, esančius galinėje masyvo dalyje, kurie generuoja elektros energiją. Palydovo pusė, nukreipta į Žemę, yra apskritas modulinis masyvas, padengtas mikrobangų energijos perdavimo plokštėmis. Šios plokštės generuoja žemo intensyvumo radijo dažnių energijos pluoštus, kurie bus perduodami į Žemę.

Po visų skaičiavimų paaiškėjo, kad toks palydovas generuotų 5000 megavatų energijos, o po perdavimo į žemę liks 2000 megavatų. Norint suprasti, ar tai daug, ar ne, verta palyginti šią galią su Krasnojarsko hidroelektrine, kurios galia yra 6000 megavatų.

Technologijos diagrama.

Sistema daro prielaidą, kad geostacionarioje orbitoje yra emiterio įtaisas. Jis turėtų paversti saulės energiją į patogią perdavimo formą (mikrobangų, lazerio spinduliuotę) ir perduoti ją į paviršių „koncentruota“. Tokiu atveju paviršiuje turi būti „imtuvas“, kuris suvokia šią energiją.

Saulės energiją renkantis palydovas iš esmės susideda iš trijų dalių:

saulės energijos surinkimo kosmose priemonės, pavyzdžiui, per saulės baterijas arba Stirlingo šilumos variklį;

· energijos perdavimo į žemę priemonės, pavyzdžiui, per mikrobangų krosnelę ar lazerį;

būdai gauti energiją žemėje, pavyzdžiui, per tiesiąsias dalis.

Erdvėlaivis bus GEO ir jam nereikės atsispirti gravitacijai. Jam taip pat nereikia apsaugos nuo žemės vėjo ar oro, tačiau jis susidoros su kosmoso pavojais, tokiais kaip mikrometeoritai ir saulės audros.

Aktualumas šiandien.

Kadangi per 40 metų nuo idėjos atsiradimo saulės baterijos labai atpigo, padidėjo našumas, o krovinius pristatyti į orbitą tapo pigiau, 2007 m. JAV Nacionalinė kosmoso draugija pristatė ataskaitą, kurioje kalba apie kosmoso energetikos plėtros perspektyvas mūsų dienomis.

Sistemos pranašumas

· Didelis efektyvumas dėl to, kad nėra atmosferos, energijos gamyba nepriklauso nuo oro ir metų laiko.

· Beveik visiškas pertrūkių nebuvimas, nes Žemę juosiančių palydovų žiedinėje sistemoje bent vienas bus apšviestas Saulės bet kuriuo metu.

2. Mėnulio diržas

Kosmoso energijos projektas, kurį Shimizu pristatė 2010 m. Pagal japonų inžinierių sumanymą, tai turėtų būti saulės baterijų juosta, nusidriekusi per visą Mėnulio pusiaują (11 tūkst. kilometrų) ir 400 kilometrų pločio.

Saulės elementai.

Kadangi tokio kiekio saulės elementų pagaminti ir išgabenti iš žemės neįmanoma, mokslininkų teigimu, saulės elementus teks gaminti tiesiai Mėnulyje. Norėdami tai padaryti, galite naudoti mėnulio dirvožemį, iš kurio galite gaminti saulės baterijas.

Energijos perdavimas.

Energija iš šios juostos bus perduodama radijo bangomis naudojant didžiules 20 kilometrų antenas, o čia, žemėje, bus priimta tiesiosios žarnos. Antrasis perdavimo būdas, kurį galima naudoti, yra šviesos pluošto perdavimas lazeriais ir priėmimas šviesos kolektorius ant žemės.

Sistemos privalumai.

Kadangi Mėnulyje nėra atmosferos ar oro reiškinių, energiją galima generuoti beveik visą parą ir su dideliu naudingumo koeficientu.

Davidas Criswellas pasiūlė, kad Mėnulis yra optimali vieta saulės elektrinėms. Pagrindinis saulės energijos kolektorių pastatymo Mėnulyje privalumas yra tas, kad dauguma saulės baterijų gali būti pastatytos iš vietinių medžiagų, o ne iš antžeminių išteklių, o tai žymiai sumažina masę, o kartu ir sąnaudas, palyginti su kitomis kosminėmis saulės jėgainėmis.

3. Kosmoso energetikoje naudojamos technologijos

kosminė lazerio elektra

Belaidis energijos perdavimas į Žemę.

Belaidis energijos perdavimas anksti buvo pasiūlytas kaip priemonė perduoti energiją iš kosminės ar mėnulio stoties į Žemę. Energija gali būti perduodama naudojant lazerio spinduliuotę arba mikrobangas įvairiais dažniais, priklausomai nuo sistemos konstrukcijos. Pagrindinė mikrobangų naudojimo problema – regiono ekologinės ir biologinės energijos gamybos sistemos sutrikimas. Biologinių medžiagų jonizacija prasideda tik nuo ultravioletinės spinduliuotės ir atsiranda esant aukštesniems radijo dažniams. Todėl reikės naudoti dažnius, žemesnius už ultravioletinę spinduliuotę.

NASA mokslininkai devintajame dešimtmetyje dirbo su galimybe naudoti lazerius energijai skleisti tarp dviejų erdvės taškų. Ateityje ši technologija taps alternatyviu energijos perdavimo būdu kosminėje energetikoje. 1991 m. prasidėjo SELENE projektas, kurio metu buvo sukurti kosmoso energijos lazeriai, įskaitant lazerio energijos emisiją į Mėnulio bazes. 1988 m. Grantas Loganas pasiūlė naudoti lazerį, įdėtą į Žemę, kad galėtų maitinti kosmines stotis. Manoma, kad tai buvo įmanoma 1989 m. Jis pasiūlė panaudoti deimantinius saulės elementus 300 °C temperatūroje ultravioletiniams lazerio spinduliams paversti. Projektas SELENE toliau kūrė šią koncepciją, kol jis buvo oficialiai uždarytas 1993 m. po dvejų metų tyrimų, neišbandžius technologijos dideliais atstumais. Uždarymo priežastis: didelės įgyvendinimo išlaidos.

Saulės energijos pavertimas elektros energija.

Kosmoso energetikoje vienintelis būdas efektyviai gauti energiją yra naudoti fotovoltinius elementus. Energijos požiūriu veiksmingiausi įrenginiai, skirti saulės energiją paversti elektros energija, yra puslaidininkiniai fotovoltiniai keitikliai (PVC), nes tai yra tiesioginis vienos pakopos energijos perėjimas. Komerciniu būdu gaminamų saulės elementų efektyvumas yra vidutiniškai 16%, o geriausių pavyzdžių – iki 25%. Laboratorinėmis sąlygomis jau pasiektas 43 proc.

Energijos gavimas iš šaltinio skleidžiamų mikrobangų bangų.

Taip pat svarbu išmokti energijos pasisemimo būdų. Vienas iš jų – energijos gavimas naudojant tiesiąsias žarnas. Rectenna (taisymo antena) yra įrenginys, kuris yra netiesinė antena, skirta paversti ant jos krintančios bangos lauko energiją į nuolatinės srovės energiją.

Privalumai ir trūkumai.

Kosminė saulės energija yra energija, gaunama už Žemės atmosferos ribų. Nesant dujų taršos atmosferoje ar debesyse, apie 35% energijos, patekusios į atmosferą, patenka į Žemę. Be to, pasirinkus tinkamą orbitos trajektoriją, energijos galima gauti apie 96 proc. Taigi, fotovoltinės plokštės Žemės geostacionarioje orbitoje (36 000 km aukštyje) gaus vidutiniškai aštuonis kartus daugiau šviesos nei plokštės Žemės paviršiuje ir net daugiau, kai erdvėlaivis bus arčiau Saulės nei Žemė. Papildomas pranašumas yra tai, kad erdvėje nėra problemų dėl svorio ar metalų korozijos dėl atmosferos trūkumo.

Kita vertus, pagrindinis kosminės energijos trūkumas iki šiol yra didelė kaina. Lėšos, išleistos 3 milijonų tonų bendros masės sistemos paleidimui į orbitą, atsipirks tik per 20 metų, o tai yra, jei atsižvelgsime į konkrečias krovinio pristatymo iš Žemės į darbinę orbitą kainą 100 USD/kg. . Šiuo metu krovinių išvežimo į orbitą kaina yra daug didesnė.

Pagrindinės technologinės problemos.

Remiantis 2008 m. tyrimu, yra penki pagrindiniai technologiniai iššūkiai, kuriuos mokslas turi įveikti, kad kosminė energija taptų lengvai prieinama.

· Fotovoltiniai ir elektroniniai komponentai turi veikti labai efektyviai esant aukštai temperatūrai.

· Belaidis energijos perdavimas turi būti tikslus ir saugus.

· Kosminės elektrinės turėtų būti nebrangios gaminti.

· Maža kosminių raketų kaina.

· Išlaikant pastovią stoties padėtį virš energijos imtuvo: saulės šviesos slėgis nustums stotį nuo norimos padėties, o į Žemę nukreiptos elektromagnetinės spinduliuotės slėgis nustums stotį nuo Žemės.

Paskelbta Allbest.ru

Panašūs dokumentai

Saulės energija. Saulės energetikos raidos istorija. Elektros ir šilumos gavimo iš saulės spinduliuotės būdai. Saulės energijos naudojimo privalumai ir trūkumai. Fotovoltinių elementų tipai. Saulės energijos technologijos.

santrauka, pridėta 2008-07-30


Saulės kosminės elektrinės plėtros pelningumas, šio proceso etapai ir kryptys, perspektyvos, reikšmė. Saulės spinduliuotės fotoelektrinė konversija. Belaidis energijos perdavimas naudojant Friis perdavimo lygtį.

kursinis darbas, pridėtas 2012-06-17


Auga susidomėjimas saulės energijos naudojimo problema. Įvairūs saulės energijos galią ribojantys veiksniai. Šiuolaikinė saulės energijos naudojimo koncepcija. Naudojant vandenyno energiją. Visų vėjo jėgainių veikimo principas.

santrauka, pridėta 2014-08-20


Susipažinimas su pagrindinėmis alternatyvios energetikos plėtros kryptimis ir perspektyvomis. Vėjo, saulės, geoterminės, kosmoso, vandenilio, sieros vandenilio energijos, biokuro naudojimo ekonominės ir aplinkosauginės naudos nustatymas.

santrauka, pridėta 2010-12-15


Energijos rūšių esmė ir trumpas aprašymas. Saulės ir vandenilio energijos naudojimo ypatybės. Pagrindiniai geoterminės energijos privalumai. A. Šaulio „apykaklės“ išradimo istorija, veikimo principas ir augalų augimo energijos suvartojimas.

pristatymas, pridėtas 2009-12-20


Geoterminė energija ir jos panaudojimas. Hidroenergetinių išteklių panaudojimas. Perspektyvios saulės energijos technologijos. Vėjo turbinų veikimo principas. Bangų ir srovių energija. Alternatyvios energetikos plėtros padėtis ir perspektyvos Rusijoje.

santrauka, pridėta 2009-06-16


Saulės energijos kiekis, krentantis į Žemę, jo naudojimas žmonių. Pasyvaus saulės energijos naudojimo būdai. Saulės kolektoriai. Saulės šiluminių elektrinių technologinis ciklas. Pramoniniai fotovoltiniai įrenginiai.

pristatymas, pridėtas 2015-12-06


Elektros gamyba įvairiais būdais. Fotovoltinės instaliacijos, saulės šildymo sistemos, koncentraciniai saulės imtuvai, saulės kolektoriai. Saulės energijos plėtra. Saulės energijos plėtros pasekmės aplinkai.

santrauka, pridėta 2014-10-27


Pagrindinė informacija apie alternatyvią energiją. Vakuuminių kolektorių privalumai ir trūkumai. Priklausomybės nuo energijos tiekimo mažinimas. Fokusuojančių kolektorių taikymas. Aplinkai nekenksmingos saulės energijos naudojimo pranašumai.

santrauka, pridėta 2015-03-21


Saulės elektrinių elektros instaliacijos technologijų ir plėtros apžvalga. Stirlingo mašina ir jos veikimo principas. Elektros gamyba naudojant saulės baterijas. Saulės energijos naudojimas įvairiose pramonės šakose.