Супутники зможуть спрямовувати енергію Сонця на Землю вже до 2025 року
Ветеран NASA, аерокосмічний підприємець, і експерт по космічним сонячним батареям Джон Менкінс спроектував першу в світі практичну орбітальну сонячну електростанцію. Вона отримала назву «SPS-ALPHA». Якщо все піде за планом, то вона може бути запущена вже в 2025 році — що набагато ближче, ніж здається, коли мова йде про космічну часову шкалу.
Орбітальна електростанція має безліч переваг перед наземної — вона непідвладна погоду, атмосферних явищ і не залежить від освітленості, оскільки працює цілодобово. Вона здатна багаторазово збільшити можливості використання возобновимой енергії. SPS-ALPHA може зробити революцію в справі боротьби з різними лихами, дати країнам, що розвиваються доступ до надійного джерела енергії, і надати всій планеті доступне і екологічне електрику. «Оскільки електростанція розміщена на орбіті, вона може доставляти енергію в будь-яку точку на поверхні планети, яку вона бачить», говорить Менкінс. «Один-єдиний енергоспутнік може постачати енергію третини всього людства — не всім одночасно, але кожен зможе отримати свою частку». Технологічні досягнення останніх років зробили проект орбітальної електростанції можливим. Ефективність сонячних панелей зросла з 10 до 30 відсотків, підсилювачі стали мініатюрніше, а ройові технології дали нові можливості для створення такого супутника. SPS-ALPHA являє собою елегантне біоміметичні пристрій, що копіює форму квітки і складається з менших модулів. «Воно імітує поведінку напівавтономних комах, начебто бджолиного вулика або колонії мурах», говорить Менкінс. «Все робиться за допомогою ID-тегів або штрихкодів. Кожен модуль знає кожного зі своїх колег, і знає, як ідуть у нього справи, і чи хоче він, щоб його відремонтували, або залишили в спокої ». Плюс до всього, SPS-ALPHA буде зроблена в основному з тонкоплівкових дзеркал, замість громіздких фотоелектричних елементів, як її наземні побратими. Ці дзеркала відображають і концентрують сонячне світло, а потім направляють його в центральне фотоелектричне ядро. З іншого, зверненої до Землі боку, мікрохвильові передавальні панелі будуть направляти промінь енергії вниз у формі радіохвиль. Менкінс відрізняється від інших фахівців з космічної енергетиці тим, що схиляється до низькочастотної складової спектру. Більшість експертів вважає за краще використовувати високочастотні лазери, оскільки вони дозволяють зменшити розмір передавачів у космосі і приймачів на Землі, а на орбіті більше мініатюрне обладнання, як правило, має істотну перевагу. Однак Менкінс виключає використання лазерів, оскільки вони можуть пошкоджувати сітківку очей, знищувати електроніку і потенційно викликати пожежі і вибухи. «Подумайте про Зірку Смерті», говорить він.
А оскільки Менкінс дотримується ідеї низькоінтенсивних мікрохвильових передавачів, то приймачі на Землі будуть великими — близько 6–8 кілометрів у діаметрі, розміщеними на висоті 5–10 метрів над землею. Вони збиратимуться з мільйонів випрямних діодів, з'єднаних разом. У зібраному вигляді такий приймач буде виглядати як гігантська рибальська мережа. Діоди вкрай ефективні, і в стані використовувати від 80 до 90 відсотків енергії, випромененої з супутника. І хоча вони будуть покривати великі простори, їх вплив на екологію місцевості буде мікроскопічним. За оцінкою Менкінс, «На сьогоднішній день не існує жодної особливої технічної складності в будівлі й запуску першого прототипу». Але перш ніж SPS-ALPHA зможе стати не тільки функціонуючої космічною станцією, а й комерційно рентабельним джерелом енергії, необхідно провести кілька поліпшень. Первісною метою є знизити вартість енергії до 10 центів за кіловат-годину — це на 2 центи менше, ніж середня вартість електрики в Америці. Для цього необхідно вирішити проблему розсіювання тепла. У космосі немає повітря, і відповідно, немає способу охолоджувати модулі. Їм необхідно навчитися ефективно управляти теплом, або вони просто засмажити. Менкінс позначив 4 перспективних шляхи вирішення цієї проблеми. Перший — це зробити модулі легше, можливо, збираючи їх з вуглецевого композиту замість алюмінію. Другий і третій присвячені збільшенню ефективності сонячних елементів і твердотільних підсилювачів відповідно. Четвертий — це розробка матеріалів, які зможуть забезпечити роботу сонячних елементів і електронних компонент при підвищеній температурі. Вирішити дві будь-які завдання з чотирьох — і ви отримаєте рентабельну працюючу орбітальну енергостанція. А це всього лише питання часу. Менкінс є прихильником швидкої розробки прототипів, і хоче створювати SPS-ALPHA з трирічними Інкремент. Слідуючи таким шляхом, вже четверте покоління установки зможе доставляти енергію з космосу. 2025 може виглядати віддаленим, але якщо чогось і варто очікувати — так це можливості фактично безпосередньо підключити Землю до Сонця.
Джерело: gearmix.ru.
© Ноосфера
