Kaip kosmosas padės Žemei energijos ištekliais. Kosmoso energija Kosmoso energija yra alternatyvios energijos rūšis, kuri apima saulės energijos naudojimą elektrai gaminti – pristatymas. Kosmoso ir Žemės energijos panaudojimo praktika

Kosmose nėra atmosferos, niekada nelyja, o geostacionariose orbitose niekada nebūna naktis: tai ideali vieta saulės elektrinei, kuri energiją rinks 24 valandas per parą, 365 dienas per metus. $CUT$ Švari energija iš viršaus

Jungtinės Valstijos, Kinija, Indija ir Japonija jau kuria savo projektus, į kuriuos bus įtrauktos robotinės saulės baterijos, kurios belaidžiu būdu siųs į Žemę milžiniškus kiekius švarios ir atsinaujinančios energijos.

Kai kurios galimybės apima iki 1 GW energijos siuntimą spinduliais į Žemę – tiek, kad būtų galima maitinti didelį miestą. Pasak JAV karinio jūrų laivyno tyrimų laboratorijos kosmoso inžinieriaus Paulo Jaffe, ši koncepcija yra visiškai moksliškai pagrįsta.

„70-ųjų pabaigoje NASA ir JAV Energetikos departamentas atliko 20 mln. USD vertės tyrimą ir išsamiai išnagrinėjo koncepciją“, – sako Yaffe. „Tuo metu visi priėjo prie išvados, kad su fizika problemų nebuvo, bet buvo klausimų dėl ekonomikos.

Pagrindinė problema yra kosminių paleidimų, kurių reikia norint sukurti energiją perduodantį palydovą, kaina. Kai kuriais atvejais paleidimo kaina yra 40 000 USD už kilogramą, todėl galutinė pirmosios kosminės saulės elektrinės kaina gali siekti 20 mlrd.

Privatūs rangovai

Įžengus į privačių kosmoso tyrinėjimų erą, kuri žymiai sumažina paleidimo išlaidas, pagrindinė fizika rodo, kad krovinių pristatymas į kosmosą išlieka itin brangus.

„Ši tema peržiūrima kas 10 metų, kai keičiasi technologijos, todėl keičiasi ir ekonominė problemos pusė.

Yaffe teigia, kad karas Artimuosiuose Rytuose suteikė naują impulsą kosminių saulės stočių plėtrai, nes mokslo inžinieriai susidūrė su iššūkiu tiekti energiją priešiškoms vietovėms. Daugybė paslėptų imtuvų galėtų užfiksuoti kosminę energiją ir aprūpinti kariuomenę, netampant pavojingų ir brangių dyzelinių generatorių vandeniu ar oru.

„Jei galėtumėte išgauti elektros energiją iš kosmoso, tikriausiai susimąstytumėte.

Apsaugos klausimai

Yra du būdai tiekti energiją į Žemę: lazerio spindulių arba mikrobangų pavidalu.

Lazerio spindulio parinktis apima mažų lazeriu perduodančių palydovų siuntimą į kosmosą, o kaina yra palyginti maža – nuo ​​500 iki 1 mlrd. Savarankiškai susirenkantys palydovai dar labiau sumažintų išlaidas, o mažo skersmens lazerius būtų gana lengva surinkti Žemėje.

Tačiau esant 1–10 MW galiai, reikės daug palydovų, kad būtų tiekiama pakankamai energijos. Be to, debesuotu ar lietingu oru palydovai turės problemų dėl lazerio perdavimo.

Mikrobangų parinktis leistų netrukdomai perduoti lyjant, sningant ar esant kitoms atmosferos sąlygoms ir galėtų perduoti gigavatų energiją.

Mikrobangų technologija, anot Yaffe, gyvuoja jau daug dešimtmečių: dar 1964 metais mokslininkai sugebėjo perduoti energiją sraigtasparniui naudodami mikrobangų krosnelę. Yaffe teigia, kad esant dideliam siųstuvo plotui, mikrobangų krosnelės bus taip išsklaidytos, kad nekels pavojaus gyvybei. Tačiau pagrindinis jų trūkumas išlieka šimtų paleidimų į kosmosą poreikis, dėl kurio bus galima pastatyti kosminę stotį. Visa tai siekia dešimtis milijardų dolerių.

„Deja, verta pastebėti, kad visuomenė nelabai mėgsta mikrobangų krosneles ir lazerius, nes mokslinėje fantastikoje mikrobangos dažniau siejamos su mikrobangomis virtuvėje, o lazeriai su kosmoso mūšiais.

Energijos sumuštinis

Jaffe moksliniai tyrimai daugiausia dėmesio skiria vadinamiesiems „sumuštinių moduliams“ – saulės elementų elementams, kurie saulės šviesą paverčia energija. Viena sumuštinio pusė saulės energiją gauna naudodama fotovoltinę plokštę, centre esanti elektronika srovę paverčia radijo banga, o kitoje pusėje esanti antena siunčia spindulį į žemę.

"Žmonės tikriausiai nežino, kad radijo bangos gali perduoti energiją", - sako Yaffe. – Todėl, kad apie radiją esame įpratę galvoti ryšių, telefonų ar televizorių kontekste. Jie negalvoja apie tai, kad radijo bangos gali perduoti energiją.

Nepaisant to, kad visos technologijos kosminiam saulės masyvui įrengti jau yra prieinamos, Yaffe mano, kad pirmoji tokia stotis pasirodys dar negreitai. Nors japonai tokią stotį padarė vienu iš savo kosminės programos ramsčių.

„Be tyrimų bazės, kurią turime, pavyzdžiui, JAV, tiriančią termobranduolinės sintezės energiją, vargu ar pasieksime pažangos. Jei per ateinančius penkerius metus japonams pasiseks, žmonės gali pradėti kalbėti, kodėl mes nieko nedarome.

Galiausiai, sako Yaffe, sunku pasakyti, ar idėja yra gyvybinga, kol jos nepabandai.

Atmosfera neleidžia mums gauti ir naudoti „švarios“ saulės energijos Žemės paviršiuje. Natūraliai atsiranda sprendimas: pastatyti saulės elektrines kosmose, Žemės orbitoje. Nebus atmosferos trukdžių, nesvarumas leis sukurti kelių kilometrų struktūras, kurios būtinos saulės energijai „surinkti“. Tokios stotys turi didelių nuopelnų. Vienos rūšies energijos virsmą kita neišvengiamai lydi šilumos išsiskyrimas, o išmetus ją į kosmosą bus išvengta pavojingo žemės atmosferos perkaitimo.

Šiandien neįmanoma tiksliai pasakyti, kaip iš tikrųjų atrodys saulės kosminės elektrinės (SCPS). Ir dizaineriai pradėjo kurti SCES dar 60-ųjų pabaigoje. XX amžiuje

Energijos kelias nuo saulės elektromagnetinės spinduliuotės imtuvo iki buto išleidimo angos arba mašinos maitinimo šaltinio gali būti skirtingas. Pačiuose pirmuosiuose projektuose buvo pasiūlyta: saulės baterijos gaminančios elektrą - itin aukšto dažnio (mikrobangų) siųstuvas SKES - imtuvas Žemėje - elektros skirstymo pastotės. Praktiškai tai atrodytų taip: kelių kilometrų saulės baterijų plokštumos ant patvaraus rėmo; siųstuvų matricos antenos; panašius į juos (ir taip pat daugelio kilometrų ilgio) energijos imtuvus Žemės paviršiuje. Pasirinkimas, kaip greitai tapo aišku, toli gražu nėra idealus.

Inžinieriai bandė visiškai atsisakyti saulės baterijų naudojimo. Pavyzdžiui, buvo pasiūlyta stotyje panaudoti įvairius keitiklius (tarkime, veidrodžius) saulės šviesą paversti šiluma, virti darbinį skystį ir jo garais sukti turbinas su elektros generatoriais. Tačiau net ir šiuo atveju energijos gavimo procesas išlieka labai ilgas: saulės šviesa per šilumą ir mechaninį judėjimą paverčiama elektra, tada vėl į elektromagnetines bangas, perduodamas į Žemę, o tada vėl į elektrą. Kiekvienas etapas veda į energijos praradimą; priimančios antenos Žemėje turi užimti didžiulius plotus. Tačiau blogiausia yra tai, kad mikrobangų spindulys neigiamai veikia Žemės jonosferą ir daro žalingą poveikį dešimtims gyvų organizmų. Todėl erdvė virš antenų turi būti uždaryta aviacijos skrydžiams. Kaip apsaugoti paukščius nuo mirties?

Tos pačios problemos kyla perduodant energiją lazerio spinduliu, kurį taip pat sunkiau paversti atgal į elektros srovę. Kosmose gautą energiją tikslingiau panaudoti erdvėje, jos nesiunčiant į Žemę. Apie 90% planetoje pagaminamos energijos išleidžiama gamybai. Pagrindiniai jos vartotojai yra metalurgija, mechaninė inžinerija ir chemijos pramonė. Beje, jie yra ir pagrindiniai aplinkos teršėjai. Žmonija dar neapsieina be tokių pramonės šakų. Bet jūs galite juos pašalinti iš Žemės. Kodėl nepanaudojus žaliavų, išgautų Mėnulyje ar asteroiduose, sukuriant atitinkamas bazes ant palydovų ir asteroidų? Užduotis tikrai sudėtinga, o saulės erdvės elektrinių statyba – tik pirmas žingsnis ją sprendžiant. Vėjo turbinos, be užtvankos hidroelektrinės ir kitos aplinką tausojančios elektrinės gali gaminti elektros energiją buitinėms reikmėms.

Bet kuri saulės erdvės elektrinės projekto versija daro prielaidą, kad tai yra kolosalus statinys ir daugiau nei vienas. Net ir mažiausias SCES turi sverti dešimtis tūkstančių tonų. Ir šią milžinišką masę reikės paleisti į orbitą, nutolusią nuo Žemės. Šiuolaikinės nešančiosios raketos gali nugabenti reikiamą skaičių blokų, blokų ir saulės baterijų į žemą atskaitos orbitą. Norint sumažinti didžiulių veidrodžių, koncentruojančių saulės šviesą, masę, jie gali būti pagaminti iš ploniausios veidrodinės plėvelės, pavyzdžiui, pripučiamų konstrukcijų pavidalu. Surinkti saulės kosminės elektrinės fragmentai turi būti išgabenti į aukštą orbitą ir ten pritvirtinti. O saulės elektrinės sekcija į „darbo vietą“ galės skristi savo jėgomis, jei joje bus sumontuoti tik mažos traukos elektriniai raketiniai varikliai.

Visuotinės kosminės sistemos, kuria žmogus naudojasi, suvokdamas savo viršjuslinius reiškinius, egzistavimą įvairios tautos įsivaizdavo prieš daugelį amžių. Indijos filosofija parodo vieną įdomiausių savo idėjų, tai yra, pranos, tai yra kosminės, egzistavimas penkiomis skirtingomis formomis ir palaikantis įvairius gyvybės procesus, tokius kaip „kūno vėjas“.

Šventosiose budistų ir induistų knygose aprašoma lygiai ta pati kosminė pirmapradė energija, kuri žymima mistiniu skiemeniu „Om“ arba „Aum“, sukeliančiu vibracijas smegenyse. Tokios vibracijos gali atvesti visus žmogaus nervų centrus () į tam tikrą būseną. Būtent tai leidžia priimti gyvybę (kosminę).

Nematoma gyvybės jėga, palaikanti bendrą dieviškąjį principą, Biblijoje apibūdinama kaip „Šventoji Dvasia japonų ir kinų mokymuose, kur gyvybės jėga yra upė, kurios šaltinis yra virš bambos, pasklidusi iš plaučių visame kūne“. per daugelį nervų kanalų - vadinamųjų "meridianų". Visa materija gali būti laikoma duotybės pasireiškimu materialiame lygmenyje. Terminą „eteris“ vartojo Aristotelis, graikų filosofas ir mokslininkas, norėdamas įvardyti penktąjį elementą.

„Elementas“ iš pradžių apėmė visus objektus, esančius už žemės atmosferos ribų. Iš eterio, Aristotelio supratimu, atsirado žmonės, kuriuos jis apibūdino kaip gryną nematerialųjį Viduramžiais eteris buvo aiškinamas kaip substancija, užpildanti erdvę. Jie manė, kad dėl bangų judėjimo tam tikrame eteryje šviesa pasiekia žemę per tam tikrą vakuumą. Štai kodėl jis dažnai buvo vadinamas „šviečiančiu eteriu“.

Izaokas Niutonas eterį suprato ne tik kaip terpę, užpildančią visuotinę erdvę, bet ir įrodė, kad visa materija ir atskiri atomai yra persmelkti to paties eterio, maždaug prieš 150 metų vokiečių gamtininkas ir chemikas Karlas-Ludwigas Freiherras von Reichenbachas. žibalo, parafino ir kt. išradimo dėka, pradėjo atlikti kai kuriuos eksperimentus. Jie buvo susiję su vadinamąja „gyvybine energija“ arba „Odcraft“. Būtent ši „Od“ galia pasireiškia kaip mistinis švytėjimas, sklindantis iš kūnų – žmogaus ir bet kurio kito – organinio ir neorganinio, ir yra suvokiamas jautrių žmonių (linkusių į perdėtą jautrumą) be technologijų pagalbos mokslininkai kritikavo Reichenbachą visą jo gyvenimą, nepaisant to, kad jo eksperimentai buvo kartojami daug kartų, o tai atnešė nepaneigiamų įrodymų.

Būdamas tvirtai įsitikinęs savo atradimo fizine prigimtimi, pačiam Reichenbachui buvo sunku priimti mintį apie objektyvumą siekti, kad jo tyrime būtų pripažintas jautrumas. Jis atskyrė jautresnius ir mažiau jautrius žmones. Maždaug tuo pačiu laikotarpiu anglų fizikas Jamesas Maxwellas iškėlė hipotezę, kad eteris yra smulkesnė nei matomi kūnai, esantys bet kurioje iš dalių. erdvės, kuri žmogui atrodo tuščia. XX amžiaus pradžioje eterio tyrimai sustojo, nes Einšteino teiginys, kad jo nėra, buvo priimtas daugelio mokslininkų.

Tik 1951 m. anglų fizikas ir Nobelio premijos laureatas Paulas Diracas vėl iškėlė šį klausimą, todėl „matematiškai“ buvo įrodyta, kad kosminis eteris iš tikrųjų egzistuoja Jis iš esmės buvo peržiūrėtas per visą savo gyvenimą vėlesnio laikotarpio. Bet jei pasigilintume į pirmykštę kosmoso energiją, kuri egzistuoja ir leidžia vykti gyvybės procesams, galime padaryti tam tikras išvadas. Pirma, gyvybės egzistavimas įvairiose pasaulio kultūrose buvo laikomas savaime suprantamu dalyku Antra, pirmykštės energijos buvimą erdvėje ir jos ugdymą žinomi mokslininkai laiko būtinybe. Taigi kyla klausimas, ar kalbame apie tą patį fizikinį reiškinį – verta palyginti mūsų protėvių žodžius. „gyvybinė energija“ ir garsių mokslininkų žodžiai apie eterį kaip kosminę pirminę energiją.

Austrų gydytojas Reichas atliko vegetatyvinių (tai yra nesąmoningų, valios neįtakojamų) srovių žmogaus kūne tyrimus. Jie manė, kad egzistuoja kosminė energija, kurią žmogaus kūnas gali absorbuoti, taip pat kaupti ir išleisti. Jis pavadino tai Orgono energija, o jos išlaisvinimo, kaupimo ir priėmimo procesas atsispindėjo formulėje: „Įtampa – įkrovimas – išsikrovimas – atsipalaidavimas“ Vienas artimiausių šio gydytojo darbuotojų apibūdino šios biologinės pulsacijos vaidmenį bendras gyvo organizmo laukas.

Jis tikėjo, kad kūno energijos ekonomiją pulsacija reguliuoja panašiai, kaip ir širdies plakimų dėka kraujo tiekimas į visus organus. Autonominė arba autonominė sistema, daranti įtaką virškinimui, seksualumui, emocijoms, kvėpavimui ir kraujotakai, jo nuomone, kontroliuoja pokyčių būseną, tai yra, jos medžiagų apykaitą.

Pavyzdžiui, kvėpavimą tam tikru mastu valdo valia, o daugiausia – centralizuota nervų sistema. Taigi kvėpavimo sistema leidžia žmogui prasiskverbti į laisvą biologinį kūno pulsavimą. Jo pagrindas yra laisvas bet kurio organizmo metabolizmas. Tai yra, jūs galite atpažinti jį iš jo netrukdomo biologinio pulsavimo. Iš pradžių Orgoną lokalizavo tik gyvo organizmo išeinančios spinduliuotės pavidalu, tačiau vėliau jis atrado Orgono pasireiškimą visur, kaip ir atrastame „šviečiame eteryje“. mokslininkai šiek tiek anksčiau. Taigi nemokami mainai vyksta reguliariai.

Tai reiškia, kad Orgone gali sukurti ištisas sistemas, tokias kaip saules, planetas ir net galaktikas. Taigi eteris, aprašytas įvairių mokslininkų, Orgonė, aprašytas Reicho, kosminis, aprašytas senovės tautų ir įvairių krypčių – visa tai turi bendrą ryšį, ir, nepaisant nedidelių skirtumų, tarp šių sąvokų vis dar brėžiamos aiškios, ryškios paralelės.

Pasidalinkite straipsniu su draugais!

Kosminė energija

https://site/wp-content/uploads/2016/05/0_25efb_ef4f3ff_XL-150x150.jpg

Visuotinės kosminės energijos, kuria naudojasi žmogus ir realizuoja savo viršjuslinius reiškinius, egzistavimą įvairios tautos įsivaizdavo prieš daugelį amžių. Indijos filosofija rodo vieną įdomiausių savo sampratų, tai yra, pranos, tai yra, kosminės energijos, egzistuojančios penkiomis skirtingomis formomis ir palaikančios įvairius gyvybės procesus, tokius kaip „kūno vėjas“, egzistavimą. Šventosios budistų ir induistų knygos...

Neseniai Kolorado valstijoje vyko konferencija „Naujoji suborbitalinių tyrinėtojų karta“, kurioje buvo aptarti kosminių saulės stočių statybos projektai. Ir jei anksčiau tokių idėjų niekas rimtai nežiūrėjo, tai dabar jos jau tikrai arti įgyvendinimo.

Taigi JAV Kongresas rengia Amerikos laipsniško perėjimo nuo iškastinio kuro prie kosminės energijos planą. Už projekto įgyvendinimą bus atsakingas specialiai sukurtas kosmoso skyrius, jo darbe aktyviai dalyvaus Energetikos departamentas ir kitos organizacijos.

Iki šių metų spalio Teisingumo departamentas turi pateikti Kongresui visus būtinus galiojančių federalinių įstatymų pakeitimus ir papildymus, kad būtų galima pradėti statyti kosmines saulės jėgaines. Įgyvendinant programą, pradiniame etape planuojama sukurti branduolines kosmines varomąsias sistemas, kurios panaudotų daugkartinio naudojimo erdvėlaivius kosmoso logistikai ir saulės elektrinių orbitoje statybai.

Taip pat aktyviai vystomos technologijos, skirtos saulės šviesą paversti elektra ir teleportuoti ją į Žemę.

Visų pirma, Kalifornijos technologijos instituto ekspertai siūlo apšviesti planetą naudojant orbitinius „skraidančius kilimus“. Tai sistemos iš 2500 plokščių, 25 mm storio ir 2/3 futbolo aikštės ilgio. Tokios stoties elementai bus pristatyti į orbitą raketomis, tokiomis kaip kosminio paleidimo sistema, amerikietiška supersunki raketa, kurią kuria NASA. Kosminė elektrinė kuriama vykdant SSPI (Space Solar Power Initiative), Kalifornijos technikos universiteto ir Northrup Grumman partnerystę. Pastarasis per ateinančius trejus metus investavo 17,5 mln. USD, kad sukurtų pagrindinius sistemos komponentus. Iniciatyvą taip pat palaikė NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorijos mokslininkai.

Pasak Caltech profesoriaus Harry Atwater, vadovavusio kosmoso saulės energijos iniciatyvai, „stebuklingi kilimai“ paverčia saulės energiją radijo bangomis ir siunčia jas į žemę. Energija bus perduodama naudojant fazinio matricos principą, naudojamą radarų sistemose. Tai leis jums sukurti srautą, judantį bet kuria kryptimi.

Saulės kolektoriai susideda iš 10x10 cm išmatavimų ir apie 0,8 g sveriančių plytelių, o tai užtikrins palyginti mažas konstrukcijos paleidimo išlaidas. Kiekviena plytelė perduos konvertuotą energiją autonomiškai, o jei viena iš jų suges, likusi dalis dirbs toliau. Kai kurių elementų praradimas dėl saulės pliūpsnių ar mažų meteoritų nepakenks jėgainei. Mokslininkų skaičiavimais, esant masinei gamybai, elektros kaina iš tokio šaltinio bus mažesnė nei naudojant anglį ar gamtines dujas.

Ant žemės montuojamų saulės energijos įrenginių procentas bendrame daugelio pasaulio šalių energijos tiekimo balanse tampa vis didesnis. Tačiau tokių elektrinių galimybės ribotos: naktį ir esant dideliam debesuotumui saulės baterijos praranda galimybę gaminti elektrą. Todėl idealus variantas – saulės elektrines pastatyti į orbitą, kur diena neužleidžia vietos nakčiai, o debesys nesudaro kliūčių tarp Saulės ir plokščių. Pagrindinis privalumas statant elektrinę erdvėje yra potencialus jos efektyvumas. Kosmose esančios saulės baterijos gali generuoti dešimt kartų daugiau energijos nei baterijos, esančios Žemės paviršiuje.

Orbitinių elektrinių idėja buvo kuriama ilgą laiką, NASA ir Pentagono mokslininkai užsiima panašiais tyrimais nuo 60-ųjų. Anksčiau tokius projektus įgyvendinti trukdė didelės transportavimo kainos, tačiau tobulėjant technologijoms, kosminės elektrinės artimiausiu metu gali tapti realybe.

Jau yra keletas įdomių projektų, skirtų saulės instaliacijų statybai orbitoje. Be kosminės saulės energijos iniciatyvos, amerikiečiai kuria orbitinę saulės bateriją, kuri sugers saulės spinduliuotę ir radijo bangomis perduos elektronų pluoštus į imtuvą žemėje. Kūrimo autoriai buvo JAV karinio jūrų laivyno tyrimų laboratorijos specialistai. Jie pastatė kompaktišką saulės modulį su fotovoltiniu skydeliu vienoje pusėje. Skydelio viduje yra elektronika, kuri nuolatinę srovę paverčia radijo dažniu signalui perduoti, kita pusė palaiko anteną elektronų pluoštams perduoti į Žemę.

Pasak pagrindinio kūrimo autoriaus Paulo Jaffe, kuo mažesnis energiją nešančio elektronų pluošto dažnis, tuo patikimesnis bus jo perdavimas esant blogam orui. O 2,45 GHz dažniu galite gauti energijos net lietaus sezono metu. Saulės imtuvas suteiks energijos visoms karinėms operacijoms, dyzelinius generatorius galima pamiršti amžiams.

JAV nėra vienintelė šalis, kuri planuoja gauti elektros energiją iš kosmoso. Įnirtinga kova dėl tradicinių energijos išteklių daugelį valstybių privertė ieškoti alternatyvių energijos šaltinių.

Japonijos kosmoso tyrimų agentūra JAXA sukūrė fotovoltinę platformą, skirtą montuoti Žemės orbitoje. Naudojant įrenginį surinkta saulės energija bus tiekiama į Žemėje esančias priėmimo stotis ir paverčiama elektros energija. Saulės energija bus renkama 36 tūkstančių km aukštyje.

Tokia sistema, susidedanti iš kelių antžeminių ir orbitinių stočių, turėtų pradėti veikti jau 2030 m., o jos bendra galia – 1 GW, o tai prilygsta standartinei atominei elektrinei. Tuo tikslu Japonija planuoja pastatyti dirbtinę 3 km ilgio salą, kurioje bus dislokuotas 5 milijardų antenų tinklas, paverčiantis itin aukšto dažnio radijo bangas į elektros energiją. JAXA tyrėjas Susumi Sasaki, vadovavęs kūrimui, yra įsitikinęs, kad saulės baterijų įdėjimas į kosmosą sukels energijos revoliuciją, todėl laikui bėgant bus galima visiškai atsisakyti tradicinių energijos šaltinių.

Kinija turi panašių planų – pastatyti saulės elektrinę Žemės orbitoje, didesnėje nei Tarptautinė kosminė stotis. Bendras instaliacijos saulės baterijų plotas sieks 5-6 tūkstančius kvadratinių metrų. km. Ekspertų skaičiavimais, tokia stotis saulės spindulius rinks 99% laiko, o kosminės saulės baterijos galės pagaminti 10 kartų daugiau elektros energijos ploto vienetui nei antžeminės jų kolegos. Daroma prielaida, kad pagaminta elektros energija bus paversta mikrobangų krosnelėmis arba lazerio spinduliu, kad būtų perduota į žemės kolektorių. Statybas planuojama pradėti 2030 m., o projektas kainuos apie 1 trilijoną dolerių.

Pasaulio inžinieriai vertina galimybes statyti saulės kosmines elektrines ne tik orbitoje, bet ir arčiau Saulės esančiose srityse, prie Merkurijaus. Tokiu atveju saulės kolektorių reikės beveik 100 kartų mažiau. Tokiu atveju priimantys prietaisai gali būti perkelti iš Žemės paviršiaus į stratosferą, o tai leis efektyviai perduoti energiją milimetro ir submilimetro diapazonuose.

Taip pat kuriami Mėnulio saulės elektrinių projektai.

Pavyzdžiui, japonų kompanija „Shimizu“ pasiūlė sukurti saulės baterijų juostą, besitęsiančią palei visą Mėnulio pusiaują 11 tūkstančių km ir 400 km pločio.

Jis bus patalpintas galinėje Žemės palydovo pusėje, kad sistema būtų nuolat veikiama saulės spindulių. Plokštes galima prijungti naudojant įprastus maitinimo kabelius arba optines sistemas. Pagamintą elektros energiją planuojama perduoti naudojant dideles antenas, o priimti naudojant specialius imtuvus Žemėje.

Teoriškai projektas atrodo puikiai, belieka sugalvoti, kaip į Žemės palydovą pristatyti šimtus tūkstančių plokščių ir jas ten sumontuoti, taip pat kaip nugabenti energiją iš Mėnulio į mūsų planetą neprarandant reikšmingos dalies. jo pakeliui: juk teks įveikti 364 tūkst. km. Taigi idėjos sukurti Mėnulio jėgaines yra per toli nuo realybės ir, jei jos bus įgyvendintos, tai nebus labai greitai.

Tatjana Gromova

• Fantastiškos elektrinės

Ne paslaptis, kad nuolat kovodama dėl našesnės, ekologiškesnės ir pigesnės energijos, žmonija vis dažniau griebiasi alternatyvių brangios energijos šaltinių. Daugelyje šalių gana daug gyventojų įvardijo būtinybę aprūpinti namus elektra saulės moduliais.

Kai kurie iš jų padarė tokią išvadą dėl sudėtingų skaičiavimų, siekiant sutaupyti materialinių išteklių, o kai kuriuos taip atsakingai žengti privertė aplinkybės, viena iš kurių buvo nepasiekiama geografinė padėtis, dėl kurios trūko patikimų ryšių. Tačiau saulės baterijų reikia ne tik tokiose sunkiai pasiekiamose vietose. Yra daug tolimesnės ribos nei žemės pakraštys – tai erdvė. Saulės baterija kosmose yra vienintelis šaltinis, gaminantis reikiamą elektros energijos kiekį.

Kosmoso saulės energijos pagrindai

Idėja panaudoti saulės baterijas kosmose pirmą kartą kilo daugiau nei prieš pusę amžiaus, per pirmuosius dirbtinių Žemės palydovų paleidimus. Tuo metu SSRS profesorius ir fizikos, ypač elektros srities, specialistas Nikolajus Stepanovičius Lidorenko pagrindė, kad erdvėlaiviuose reikia naudoti begalinius energijos šaltinius. Tokia energija galėtų būti tik saulės energija, kuri buvo gaminama naudojant saulės modulius.

Šiuo metu visos kosminės stotys veikia tik saulės energija.

Pati erdvė yra puikus pagalbininkas šiuo klausimu, nes saulės spindulių, taip reikalingų saulės modulių fotosintezės procesui, kosmose yra gausu, o jų suvartojimas netrukdo.

Saulės kolektorių naudojimo žemoje orbitoje trūkumas gali būti spinduliuotės poveikis medžiagai, naudojamai fotografinei plokštelei gaminti. Dėl šios neigiamos įtakos keičiasi saulės elementų struktūra, todėl mažėja elektros gamyba.

Fantastiškos elektrinės

Viso pasaulio mokslinėse laboratorijose šiuo metu vyksta panaši užduotis – ieškoma laisvos elektros energijos iš saulės. Tik ne individualaus namo ar miesto, o visos planetos mastu. Šio darbo esmė – sukurti didžiulio dydžio saulės modulius ir atitinkamai gaminančius energiją.

Tokių modulių plotas yra didžiulis ir jų padėjimas ant žemės paviršiaus sukels daug sunkumų, tokių kaip:

• dideli ir laisvi plotai šviesos imtuvams įrengti,
• oro sąlygų įtaka modulių efektyvumui,
• saulės kolektorių priežiūros ir valymo išlaidos.

Visi šie neigiami aspektai neleidžia įrengti tokios monumentalios konstrukcijos ant žemės. Bet yra išeitis. Jį sudaro milžiniškų saulės modulių įrengimas žemos Žemės orbitoje. Įgyvendinus tokią idėją, žmonija gaus saulės energijos šaltinį, kuris visada yra veikiamas saulės spindulių, niekada nereikės sniego valyti, o svarbiausia neužims naudingos vietos ant žemės.

Žinoma, tas, kuris pirmasis įrengs saulės baterijas kosmosui, ateityje diktuos savo sąlygas pasauliniame energetikos sektoriuje. Ne paslaptis, kad naudingųjų iškasenų atsargos mūsų žemėje ne tik nėra begalinės, bet priešingai – kiekviena diena primena, kad žmonijai netrukus teks priverstinai pereiti prie alternatyvių šaltinių. Būtent todėl kosminių saulės modulių kūrimas Žemės orbitoje yra energetikos inžinierių ir ateities elektrines projektuojančių specialistų prioritetinių užduočių sąraše.

Saulės modulių išdėstymo žemės orbitoje problemos

Sunkumai kuriant tokias elektrines kyla ne tik montuojant, tiekiant ir diegiant saulės modulius žemos Žemės orbitoje. Didžiausias problemas sukelia saulės modulių generuojamos elektros srovės perdavimas vartotojui, tai yra į žemę. Žinoma, jūs negalite ištempti laidų ir negalite transportuoti jų konteineryje. Yra beveik nerealių technologijų, leidžiančių perduoti energiją per atstumą be apčiuopiamų medžiagų. Tačiau tokios technologijos mokslo pasaulyje sukelia daug prieštaringų hipotezių.

Pirmiausia, tokia stipri spinduliuotė neigiamai paveiks plačią signalų priėmimo sritį, tai yra, bus apšvitinta nemaža mūsų planetos dalis. O jei laikui bėgant tokių kosminių stočių bus daug? Tai gali sukelti viso planetos paviršiaus apšvitinimą, o tai gali sukelti nenuspėjamų pasekmių.

Antra neigiamas taškas gali būti dalinis viršutinių atmosferos sluoksnių ir ozono sluoksnio sunaikinimas, tose vietose, kur energija perduodama iš elektrinės į imtuvą. Net vaikas gali įsivaizduoti tokio pobūdžio pasekmes.

Be visko, yra daug kitokio pobūdžio niuansų, kurie padidina neigiamus aspektus ir atitolina tokių įrenginių paleidimą. Tokių avarinių situacijų gali būti daug – nuo ​​plokščių taisymo sunkumų netikėtai sugedus ar susidūrus su kosminiu kūnu, iki banalios problemos, kaip išmesti tokią neįprastą konstrukciją pasibaigus jos eksploatavimo laikui.

Nepaisant visų neigiamų aspektų, žmonija, kaip sakoma, neturi kur eiti. Saulės energija šiandien yra vienintelis energijos šaltinis, kuris teoriškai gali patenkinti augančius žmonių elektros energijos poreikius. Nė vienas iš šiuo metu žemėje esančių energijos šaltinių negali palyginti savo ateities perspektyvų su šiuo unikaliu reiškiniu.

Apytikslis įgyvendinimo laikas

Saulės erdvės elektrinė jau seniai nebėra teorinis klausimas. Pirmasis elektrinės paleidimas į Žemės orbitą jau numatytas 2040 m.Žinoma, tai tik bandomasis modelis ir toli gražu ne globalios struktūros, kurias planuojama statyti ateityje. Tokio paleidimo esmė – praktiškai pamatyti, kaip tokia elektrinė veiks eksploatacinėmis sąlygomis. Šalis, kuri ėmėsi tokios sunkios misijos, yra Japonija. Numatomas baterijų plotas teoriškai turėtų būti apie keturis kvadratinius kilometrus.

Jei eksperimentai parodys, kad toks reiškinys kaip saulės elektrinė gali egzistuoti, tai pagrindinė saulės energijos srovė turės aiškų kelią tokių išradimų plėtrai. Jei ekonominis aspektas nepajėgs viso reikalo sustabdyti pradiniame etape. Faktas yra tas, kad, remiantis teoriniais skaičiavimais, norint į orbitą paleisti visavertę saulės elektrinę, reikia daugiau nei dviejų šimtų krovininių raketų. Jūsų žiniai, vieno sunkiasvorio sunkvežimio paleidimo kaina, remiantis esama statistika, yra maždaug 0,5–1 milijardas dolerių. Aritmetika paprasta, o rezultatai nėra džiuginantys.

Gaunamas kiekis didžiulis, ir jis bus skirtas tik išardytų elementų pristatymui į orbitą, tačiau vis tiek reikia surinkti visą konstrukcinį komplektą.

Apibendrinant visa tai, kas pasakyta, galima pastebėti, kad kosminės saulės elektrinės sukūrimas yra laiko klausimas, tačiau tokią struktūrą gali pastatyti tik supervalstybės, kurios sugebės prisiimti visą ekonominę naštą nuo jos įgyvendinimo. proceso.