Энергия из космоса

Энергией Луны пронизано все живое на Земле. Она участвует в биологических процессах всех организмов. По мнению многих ученых, жизнь на Земле зародилась в океане, но на сушу она вышла благодаря приливам, вызванным нашим естественным спутником. И сегодня Луна, похоже, может оказать землянам еще одну неоценимую услугу — спасти нас всех от неумолимо надвигающегося энергетического кризиса.

Ловушки в космосе

В середине прошлого века идея получения электрической энергии на Луне, а затем транспортировки ее на Землю волновала только писателей-фантастов. В своей книге «Черты будущего», изданной в начале 60-х годов в Нью-Йорке, известный футуролог и писатель Артур Кларк подробно рассмотрел перспективы утилизации в космосе лучистой энергии Солнца. Учитывая малую плотность потока энергии у Земли, А. Кларк отметил целесообразность размещения «ловушек» солнечных лучей в непосредственной близости от нашей звезды с последующей передачей энергии по направленному лучу на Землю.

Прошло пятьдесят лет, и сегодня уже появляются серьезные, экономически и технически обоснованные проекты, как использовать Луну для решения наших энергетических проблем. По мнению американских и российских ученых, это может произойти уже в недалеком будущем.

Батареи за пределами Земли

Наиболее реальным считается получение электроэнергии с помощью солнечных батарей и термоядерных реакторов, работающих на изотопе гелий-3. Лучше всего разместить эти батареи на Луне.

Основной причиной, заставляющей создавать мощные солнечные батареи вне Земли, является, как это ни парадоксально, их опасность для окружающей среды. Производство электроэнергии с помощью солнечных батарей экологически безопасно, но вот само их создание загрязняет окружающую среду различными вредными веществами. Поэтому профессор Дэвид Крисвелл из Института космических систем (Хьюстон, США) на заседании американского Геофизического союза, где обсуждались альтернативные экологические источники энергии, рассказал о своих идеях по созданию электростанций на Луне. Его лунные установки будут аккумулировать солнечную энергию и передавать ее на Землю в виде микроволновых лучей. Изобретатель утверждает, что этот способ экологичен, источник энергии почти неисчерпаем, а добыча ее в конечном счете не требует механических усилий и денежных затрат.

Идеальный вариант

А для начала, по мнению Крисвелла, нужно решить проблему строительства лунных электростанций, которые будут сооружаться из подручных материалов.

Породы ночного светила богаты кремнием, кислородом, кальцием, алюминием, титаном, магнием и другими элементами периодической системы Менделеева, необходимыми для производства основных элементов электростанций, — кремниевых фотоэлектрических преобразователей, ферменных конструкций, кабелей, СВЧ-устройств и так далее. Строительство энергетических объектов можно будет поручить роботам, которые уже сегодня способны осуществлять такие работы.

Единственная проблема, которая, по словам ученого, может помешать осуществлению проекта, — это отказ правительства США в финансировании, хотя требуется всего 60 миллиардов долларов, что только в три раза превышает бюджет космической программы «Аполлон».

Угроза бомбардировки

На Луне нет атмосферы и, следовательно, помех для проникновения к ее поверхности солнечного света — облаков и атмосферной пыли. На поверхность нашего естественного спутника поступает более широкий диапазон излучений, чем на Землю. Да и гораздо выгоднее использовать уже имеющуюся площадку — Луну, нежели организовывать новую — искусственные спутники.

Серьезная угроза для безопасной работы станции на Луне — это микрометеориты, которые могут повредить поглощающие элементы. По мнению специалистов НАСА, на этот случай пять таких энергостанций надо монтировать на экваторе спутника. Тогда в любой момент времени две или три из» них будут находиться на дневной стороне космического тела и работать на полную мощность, а остальные — на ночной, менее подверженной метеоритной бомбардировке. По расчетам Крисвелла, проект должен окупиться в течение пяти лет.

Деревня в глубоком каньоне

Над тем, как передать на нашу планету энергию, полученную из космоса, ученые размышляют ужа давно. В земных условиях проводились испытания работы макета одного из проектных устройств. Беспроводная передача энергии из космоса на Землю понималась как передача энергетического луча с геостационарных спутников на поверхность нашей планеты. На французском острове Реюньон в Индийском океане сейчас полным ходом идет строительство установки для беспроволочной передачи электроэнергии на Землю из космоса. То, что недавно казалось фантастикой, становится реальностью. Опробуют новый метод в одной из деревень острова, которая находится на дне глубокого каньона. Провести туда обычную линию электропередачи невозможно.

Облегчит жизнь островитянам технология, которая применяется в обычных микроволновых печах. Действует она следующим образом: ток из сети сначала преобразуется в микроволны с помощью такого же, как в обычных печах, устройства, только работающего на иных частотах. Затем направленные волны передаются на приемные антенны. Те улавливают пучки микроволн и снова превращают их в постоянный ток.

Как известно, привычное для нас электроснабжение по проводам достаточно эффективно лишь близ расположенной электростанции. Финансовые затраты на его передачу быстро возрастают по мере увеличения расстояния до потребителя. Одновременно растут и потери энергии. Поэтому специалисты считают, что микроволновая технология может оказаться востребованной при передаче энергии с Луны на Землю.

Автор: Ф.Грищук

Источник: «Интересная газета. Оракул» №1 2010 г.

Энергия из космоса

28 января 2010 г.

Европейские ученые хотят наладить энергоснабжение Земли с орбиты

Специалисты из EADS Astrium, крупнейшей в Европе аэрокосмической компании, планируют вывести на околоземную орбиту несколько десятков спутников, которые будут собирать солнечную энергию, концентрировать ее в мощные лазерные лучи и передавать на Землю, где из нее будут производить электричество.

Идея собирать солнечную энергию в космосе не нова. Ученые обсуждают ее уже больше трех десятилетий, но только сейчас появились технологии, при помощи которых можно создать работающий прототип. Ученые и инженеры из Astrium надеются в течение пяти лет сконструировать небольшую космическую станцию, которая сможет передавать на Землю пока только 10—20 киловатт солнечной энергии.

Главное преимущество космических энергетических станций заключается, конечно, в том, что солнечную энергию в космосе можно собирать круглые сутки. Солнечные же панели, расположенные на поверхности Земли, могут делать это только в дневное время и к тому же при ясном небе.

Солнечным лучам приходится пробиваться к нашей планете через плотную атмосферу. В космосе же они как минимум в пять—десять раз мощнее по сравнению с теми, что добираются до Земли. Еще один плюс космических энергостанций — их можно разворачивать к Солнцу так, чтобы они собирали максимальное количество энергии.

Спутники с солнечными панелями можно выводить при помощи ракет на геостационарную орбиту, т.е. они будут находиться над одной и той же точкой планеты примерно в 35 тыс. километров над ее поверхностью. Солнечные панели размером более 50 метров смогут улавливать огромные объемы энергии Солнца, которая затем будет превращаться в инфракрасный лазерный луч и передаваться на Землю.

В Европе намерены революционизировать и процесс приема энергии из космоса. Одним из ключевых применений новой технологии должно стать снабжение энергией нового поколения огромных электрических судов, таких, как грузовые корабли и танкеры. Спутники будут легко находить их в море и станут для них постоянным источником энергии.

Ученые из Astrium сейчас работают над технологией, необходимой для превращения лазерного луча в мобильный источник электроэнергии. Кое-какие успехи уже достигнуты — пока они научились снабжать энергией в лабораторных условиях игрушечные машинки.

EADS Astrium не единственная компания, которая ищет альтернативные источники энергии в космическом пространстве. Осенью прошлого года Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) объявило о начале работы над космической солнечной энергосистемой. Целью проекта стоимостью 21 млрд долл. является запуск спутников, оборудованных огромными фотовольтными панелями.

JAXA надеется запустить прототип спутника к 2020 году, на полную же мощность станция сможет тогда выйти в 2030 году. По проекту она рассчитана на выработку 1 гигаватта энергии, т.е. примерно столько же, сколько дает средних размеров атомная станция на Земле. Этой энергии хватит для снабжения электричеством 300 тыс. домов. Причем японские ученые утверждают, что электричество, полученное из солнечной энергии, будет в шесть раз дешевле нынешнего.

В прошлом году власти Калифорнии заключили контракт с компанией Solaren, которая должна разработать и вывести на орбиту спутник, способный передавать солнечную энергию из космоса на Землю. На первых порах она будет поставлять лишь 200 МВт электроэнергии. Спутник с набором солнечных панелей предполагается вывести на высоту 38 тыс. километров над поверхностью Земли в районе экватора.

Проект Astrium отличается от японского и американского тем, что европейские ученые хотят использовать инфракрасные лазеры, а не микроволновые. Преимущество инфракрасных лазеров в их надежности и безопасности. В случае какого-то сбоя в системе управления микроволновые лазерные лучи могут попасть не на приемную станцию, а в другое место и вызвать серьезные разрушения, сжигая все на своем пути. Поэтому энергетические подстанции на Земле с тарелками-приемниками в целях безопасности в этом случае придется размещать или в море, или в труднодоступных для людей местах.

В Astrium утверждают, что инфракрасный лазер, используемый в военных лазерных системах наведения, намного безопаснее. Поскольку он не входит в видимый спектр человеческого глаза, то он также не причинит вреда, если на него смотреть.

Полосу подготовил Захар РАДОВ

Источник: Время Новостей

http://www.rol.ru/news/misc/spacenews/10/01/28_002.htm

Источник — http://x-files.org.ua/articles.php?article_id=2014.