Пятница, 26.04.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Подледный океан Европы оказался необычайно бурным, выяснили ученые
03.12.2013 00:08 Давность: 10 yrs
Категория: Луна, Технологии, Освоение Солнечной системы
Количество просмотров: 9518

Нужен ли Луне «пояс Дайсона»?



Японская Shimizu, занимающаяся крупными и часто нестандартными строительными проектами, представила, по всей видимости, самый необычный концепт изо всех когда-либо созданных частной компанией: встречайте вселунную солнечную электростанцию, передающую энергию на Землю посредством микроволн и лазерного излучения!


Согласно проекту Luna Ring, вдоль всего лунного экватора, то есть на протяжении 11 000 км, начиная с 2035 года, предлагается создать цепь солнечных батарей, соединённых между собой экранированной «подлунной» ЛЭП, которая позволит перебрасывать энергию от дневной стороны Луны к ночной в любое время местных суток. Комплекс передающих антенн и лазерных установок следует расположить только на видимой стороне Селены — чтобы он всегда был обращён к Земле и мог круглосуточно снабжать её энергией. В общем, перед нами что-то вроде мини-сферы Дайсона, только не в космосе, а на безатмосферной и богатой стройматериалами Луне, причём не в виде сферы, а сравнительно узкого пояса.

Мегатрудности передвижения по лунной поверхности для роботов-строителей планируется преодолеть, выстроив вдоль экватора бетонную дорогу, которая одновременно послужит фундаментом для солнечных батарей. Вот только кто её проложит, если роботы-первостроители будут передвигаться с превеликим трудом? (Иллюстрация Shimizu.)

После начала строительства, которое предполагается осуществлять в основном силами роботизированного «персонала», цепь фотоэлементов вдоль экватора будет всего лишь в несколько километров шириной. Однако со временем Shimizu Corporation надеется увеличить её до 400 км. В этом случае общая площадь лунной гелиоЭС достигнет 4 400 000 км², что, по мнению авторов концепта, даст доступ «к практически неисчерпаемому чистому источнику солнечной энергии, несущему процветание природе и нашим жизням». 

И вновь о деталях. Разработчики ссылаются на недавние исследования, дающие основания полагать, что цемент можно изготовить из лунного реголита, да и гравийный компонент бетона вполне доступен на земном спутнике, что позволит избежать его транспортировки (нереальной экономически) с Земли. Однако, скажете вы, а где же они собираются на лунном экваторе брать воду для превращения компонентов бетона в собственно строительный материал? Всё просто (ну, или нашим японским друзьям так кажется): воду предлагается получать, «восстанавливая лунный грунт водородом, ввозимым с Земли». Идея вроде бы жизнеспособная — благо реголит содержит более 40% кислорода. Однако здравый смысл с некоторым напряжением относится к заброске на Луну больших масс чего бы то ни было...

В то же время солнечные батареи (состав не уточняется, но, вероятно, кремниевые) будут производиться на месте из местных же материалов и с помощью энергии растущего Luna Ring. Передача на планету будет осуществляться микроволнами — в те земные регионы, где поблизости есть море (приёмники-ректенны видятся разработчикам плавучими, дабы избежать перегрева как их самих, так и их окрестностей). Альтернативный вариант — использование лазерного излучения с длиной волны порядка 1 мкм; тут сухая атмосфера пропускает 98% всей энергии излучения, то есть речь идёт о пустынных регионах или локациях, где огромные ректенны нет смысла строить по экономическим причинам, к примеру, на изолированных островах.

Масштаб электростанции поражает. По сути, постоянный выход до 0,6 трлн. киловатт-часов! Занятая площадь, в отличие от Земли, будет использоваться максимально полно, благо на бетонную ленту вдоль экватора панели можно устанавливать горизонтально, что исключает затенение их друг другом. 

Другой вопрос — что на нынешнем этапе своего развития человечество будет с этой энергией делать. Даже с неизбежными потерями на передачу в атмосфере земляне получат... Впрочем, вы и сами можете проделать все расчёты. С учётом текущего потребления электричества на уровне 21 трлн. кВт·ч в год, да ещё и при живых крупных ГЭС и прочих нетепловых источниках энергии, всё это как-то слишком. Поэтому избыток предлагается пустить на гидролиз морской воды и запасание энергии в виде водорода, на котором будет передвигаться транспорт. Но не только: земляне одного полушария будут получать «солнечную энергию с Луны» лишь половину суток. Остальное будет «добираться» от водорода, что, впрочем, всё равно чище, чем от угля и метана.

Оценка подобного проекта — дело всегда слишком трудное для идеального исполнения. Подумайте сами: у него есть множество бросающихся в глаза недостатков — и в то же время уйма менее заметных на первый взгляд достоинств. Начнём с последних. Во-первых, это не «бред сумасшедшего»; более того, эта концепция здоровее двух крупных проектов планетарного масштаба, что уже сейчас пытается осуществить целый ряд развитых стран.

В частности, Luna Ring намного дешевле плана по построению группы солнечных электростанций на земной геостационарной орбите, который недавно выдвинуло Японское агентство аэрокосмических исследований. Дело в том, что поднять фотоэлементные спутники из земного гравитационного колодца будет много дороже, чем поставлять куда меньшее количество роботов и людей на Луну. Да, агентство собирается делать первое с помощью полностью многоразового космического корабля, который резко удешевит такие полёты. Однако с такими кораблями упадёт и стоимость посылки грузов на Луну. А несравнимое количество грузов в лунном варианте всё равно оставляет его финансово намного привлекательнее геостационарного.

И, конечно, Luna Ring выглядит сравнительно разумным по отношению к земной солнечной энергетике. Мы не раз писали, что развитые страны находятся в основном в умеренном климате, где гелиоэнергетика всегда не слишком работоспособна зимой. А значит, её использование там будет покрывать все потребности только при строительстве огромных избыточных мощностей, простаивающих летом. Создание систем хранения энергии в течение полугода тоже выглядит затруднительным. Добыча же энергии в околоземном космосе и на Луне лишена этого принципиального недостатка. Ну а хранить энергию по 12 часов принципиально легче, чем по нескольку тысяч часов, и потребует куда меньшей земной инфраструктуры. 

Источник: Компьюлента


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Межзвездная...

среда

Межзвездная среда образуется веществом и физическими полями, находящимися в объеме пространства, занимаемого нашей Галактикой... [далее]

Rambler's Top100