Страница: 5/6
Как же быть? Выход один - искать новые высокоэффективные источники энергии не зависящие от наших планетарных ресурсов и. что немаловажно, экологически чистые. Можно конечно, уповать на то, что за 100 лет люди чему-нибудь научатся Но как представляется и сейчас уже не рано думать об этом.
Атомная и термоядерная энергетика конечно были бы очень хороши если бы не события, подобные Чернобылю и если бы люди научились управлять термоядерной реакцией (что уже много лет никак не получается). Остается надеяться на помощь космоса.
Имеется в виду бескрайнее море солнечной энергии разливающейся по космическому пространству которую можно было бы в принципе как-то концентрировать и отправлять на Землю Согласно одному из предварительных проектов эту задачу могли бы выполнить искусственные спутники Земли несущие солнечные батареи подобные используемый ныне на российской орбитальной станции Мир.
Идея спутников с солнечными батареями не нова Она была высказана в 1968 году и запатентована в 1973 Однако проработки проекта выполненные в конце 70-х - начале 80-х годов показали явную экономическую нецелесообразность его осуществления Но в последующие годы благодаря повышению эффективности солнечных батареи и открывшейся возможности сравнительно дешевых запуске в с помощью российских ракет идея обрела экономический смысл
Разумеется батареи на спутниках должны иметь гигантские размеры Сейчас самая большая конструкция на орбите - космическая станция Мир Она имеет длину 24 метра и вес -более 100 тонн' Спутник же способный сконцентрировать на своих батареях и отправить на Землю энергию достаточную для нагрева 5 миллионов бытовых электрических печей (крупная атомная электростанция обогревает лишь 1 миллион печей! должен иметь размеры порядка 10 километров длины С) и 3 километра ширины Такая конструкция даже изготовленная из сверхлегких материалов будет весить многие сотни тонн' Запустить ее на орбиту конечно будет очень трудно
Принцип работы спутника с солнечными батареями сводится к тому что солнечный свет падает на плоскую поверхность батареи сложенную из полупроводниковых элементов и в полупроводниках возникает электрический ток перетекающий с освещенной стороны батареи на затемненную В электрический ток преобразуется от 5 до 10 процентов солнечной энергии Это конечно мало Внушают оптимизм новые полупроводники из соединении галлия и арсенида которые повышают этот про цент до 40.
Теперь как передать полученную электроэнергию на Землю7 Предлагается использовать микроволновое излучение всем знакомое по бытовым микроволновым печам Микроволны - это электромагнитное излучение подобное видимому свету но со значительно большей длиной волны - от одного миллиметра до одного метра Микроволновое излучение проходит через земную атмосферу с минимальными потерями энергии - в хорошую погоду теряется всего 2 процента.
Это излучение впервые использовалось в радиолокаторах в годы Второй мировой воины В послевоенные десятилетия устройства преобразующие электрический ток в микроволновое излучение значительно усовершенствовались Экспериментальные системы сегодня уже преобразуют ток в микроволны которые поступают от излучающей антенны к приемной и в ней вновь превращаются в электрический ток При этом сохраняется 60 процентов энергии.
Система спутников с солнечными батареями должна будет иметь несколько сот генераторов микроволнового излучения' Они будут работать на орбитальную антенну диаметром 1 километр От нее излучение пойдет на наземную приемную антенну размерами тоже немалыми - 10 на 13 километров. Есть проект соорудить такую конструкцию на плавучем основании в океане Тепло от нее будет нагревать воду и появится возможность разводить под этим сооружением рыбу, причем в количестве до 5 процентов от всей рыбы потребляемой в США.
Микроволновое излучение с космической орбиты будет узконаправленным так что оно не представит опасности для здоровья людей Даже если все энергопотребление Соединенных Штатов Америки покроется спутниками с солнечными батареями микроволновая радиация не выйдет за пределы существующих допустимых норм Подобная система по расчетам специалистов, может появиться на космической орбите примерно к 2030 году.
Реферат опубликован: 6/12/2006