Космический солнечный электрогенератор глазами художника, собирающий энергию солнца для использования на Земле. В отличие от наземных солнечных электростанций, космическая солнечная электроэнергия будет постоянно поступать в электроэнергетическую систему, вне зависимости от времени года, погоды или места расположения. (НАСА)
Направленная в космос панель солнечных батарей на орбите может собирать энергию для использования на Земле (НАСА).
Вашингтон. При использовании солнечной энергии непосредственно из космоса экспедиции по ликвидации последствий катастроф могли бы обеспечивать питание всего своего оборудования с помощью нескольких переносных антенн и преобразователей. Туристы могли бы использовать такую энергию для приготовления пищи с помощью простого устройства, напоминающего сотовый телефон.
Но наибольший выигрыш от такого технологического прорыва получили бы многие населенные пункты, которые смогли бы подавать космическую солнечную энергию в сети электроснабжения. Во всем мире уже существуют наземные солнечные электростанции. Но на поверхности Земли интенсивность солнечного света в восемь раз меньше, чем на ее геостационарной орбите. Почему бы не собирать его в космосе и не передавать его энергию на Землю в виде микроволнового энергетического луча, способного более эффективно проходить через атмосферу? Таким вопросом задались американские исследователи.
Они предложили вывести на орбиту мегаспутники — гигантские, возможно, надувные конструкции из фотоэлектрических батарей и антенн, которые выполняли бы именно эту функцию. На принимающих станциях на Земле луч можно преобразовать в электроэнергию (или в синтетическое топливо), которая, в отличие от энергии с наземных солнечных электростанций, поступала бы в сеть непрерывным потоком, независимо от времени года, погоды или расположения.
Эту идею изучили Министерство энергетики и Национальная администрация аэронавтики и космических исследований (НАСА). В середине1990-х годов исследование НАСА под руководством Джона Мэнкинса позволило подготовить план соответствующих исследований и разработок, который был одобрен Национальным научно-исследовательским советом. Он предусматривал размещение на геостационарной орбите к 2050 году нескольких десятков спутников солнечной энергетики, передающих в различные точки Земли от двух до пяти гигаватт энергии. Однако программа «не состоялась, поскольку ни одна организация не отвечает одновременно за космические программы и энергетическую безопасность», сообщил Мэнкинс.
За последние десятилетия достигнуты «огромные» успехи в развитии технологий, необходимых для реализации этой концепции, сообщил он ЮСИНФО. Например, эффективность производства солнечной энергии и ее беспроводной передачи повысилась более чем в четыре раза, что позволило значительно уменьшить размеры, массу и потенциальную стоимость солнечных энергосистем.
Мартин Хофферт, бывший руководитель факультета прикладных наук вНью-Йоркском университете, заявил в августе членам Клуба Капитолийского холма, что исследования и разработки в области солнечной энергии могут продолжаться при существующих технологиях.
Но потенциальные затратыпо-прежнему высоки, так что предприниматели и правительство воздерживаются от инвестиций в эти разработки. Основная статья расходов — транспортировка оборудования и материалов на орбиту на борту многоразового космического корабля — составляет
20 000 долларов на килограмм полезной нагрузки, или грузоподъемности космического аппарата. Сторонники солнечной космической энергетики считают, что проект стал бы экономически целесообразным, если бы можно было снизить транспортные издержки до уровня ниже 200 долларов за килограмм, а общие расходы на доставку и автоматизированную сборку на орбите довести до уровня ниже 3500 долларов на один килограмм.
Едва ли это произойдет в ближайшее время, а многоразовое средство выведения на орбиту, необходимое для резкого снижения затрат, в конечном счете потребовало бы государственных инвестиций, отметил Мэнкинс. Однако он указал, что мелкомасштабный демонстрационный проект концепции космической солнечной энергетики мог бы помочь убедить скептиков и обеспечить серьезное политическое обоснование таких инвестиций.
По мнению Мэнкинса, правительство США, скорее всего, вернется к идее космической солнечной энергетики ввиду ее многочисленных потенциальных выгод и областей применения, включая энергоснабжение космических исследований и коммерческое освоение космических ресурсов.
В сентябре 2006 года научный подкомитет Палаты представителей рассмотрел эту концепцию в рамках слушаний по технологиям, применяемым для решения проблемы изменения климата. Кроме того, Министерство обороны проводит исследование потехнико-экономическому обоснованию космической солнечной энергетики. Это исследование планируется завершить в сентябре.
Тем не менее, Мэнкинс признал, что его позиция в поддержку развития этой технологии несколько романтична.
«Но если посмотреть, на что наше современное общество тратит миллиарды долларов, то идея неисчерпаемой чистой энергии из космоса — не такая уж плохая цель», — сказал он.
Направленная в космос панель солнечных батарей на орбите может собирать энергию для использования на Земле (НАСА).
Вашингтон. При использовании солнечной энергии непосредственно из космоса экспедиции по ликвидации последствий катастроф могли бы обеспечивать питание всего своего оборудования с помощью нескольких переносных антенн и преобразователей. Туристы могли бы использовать такую энергию для приготовления пищи с помощью простого устройства, напоминающего сотовый телефон.
Но наибольший выигрыш от такого технологического прорыва получили бы многие населенные пункты, которые смогли бы подавать космическую солнечную энергию в сети электроснабжения. Во всем мире уже существуют наземные солнечные электростанции. Но на поверхности Земли интенсивность солнечного света в восемь раз меньше, чем на ее геостационарной орбите. Почему бы не собирать его в космосе и не передавать его энергию на Землю в виде микроволнового энергетического луча, способного более эффективно проходить через атмосферу? Таким вопросом задались американские исследователи.
Они предложили вывести на орбиту мегаспутники — гигантские, возможно, надувные конструкции из фотоэлектрических батарей и антенн, которые выполняли бы именно эту функцию. На принимающих станциях на Земле луч можно преобразовать в электроэнергию (или в синтетическое топливо), которая, в отличие от энергии с наземных солнечных электростанций, поступала бы в сеть непрерывным потоком, независимо от времени года, погоды или расположения.
Эту идею изучили Министерство энергетики и Национальная администрация аэронавтики и космических исследований (НАСА). В середине
За последние десятилетия достигнуты «огромные» успехи в развитии технологий, необходимых для реализации этой концепции, сообщил он ЮСИНФО. Например, эффективность производства солнечной энергии и ее беспроводной передачи повысилась более чем в четыре раза, что позволило значительно уменьшить размеры, массу и потенциальную стоимость солнечных энергосистем.
Мартин Хофферт, бывший руководитель факультета прикладных наук в
Но потенциальные затраты
20 000 долларов на килограмм полезной нагрузки, или грузоподъемности космического аппарата. Сторонники солнечной космической энергетики считают, что проект стал бы экономически целесообразным, если бы можно было снизить транспортные издержки до уровня ниже 200 долларов за килограмм, а общие расходы на доставку и автоматизированную сборку на орбите довести до уровня ниже 3500 долларов на один килограмм.
Едва ли это произойдет в ближайшее время, а многоразовое средство выведения на орбиту, необходимое для резкого снижения затрат, в конечном счете потребовало бы государственных инвестиций, отметил Мэнкинс. Однако он указал, что мелкомасштабный демонстрационный проект концепции космической солнечной энергетики мог бы помочь убедить скептиков и обеспечить серьезное политическое обоснование таких инвестиций.
По мнению Мэнкинса, правительство США, скорее всего, вернется к идее космической солнечной энергетики ввиду ее многочисленных потенциальных выгод и областей применения, включая энергоснабжение космических исследований и коммерческое освоение космических ресурсов.
В сентябре 2006 года научный подкомитет Палаты представителей рассмотрел эту концепцию в рамках слушаний по технологиям, применяемым для решения проблемы изменения климата. Кроме того, Министерство обороны проводит исследование по
Тем не менее, Мэнкинс признал, что его позиция в поддержку развития этой технологии несколько романтична.
«Но если посмотреть, на что наше современное общество тратит миллиарды долларов, то идея неисчерпаемой чистой энергии из космоса — не такая уж плохая цель», — сказал он.