Вам строить космические острова и
звездолеты, книга о развитии космоса
Дата создания
сайта:
24/02/2013
Освоение космоса в будущем
Летающие электростанции
(продолжение)
...Двигаясь по орбите высотой 36 тысяч км синхронно с вращением
Земли, зависла над планетой огромная конструкция. Два составляющих ее
прямоугольных "крыла" размером пять на шесть километров- это солнечные
батареи. Устилающие их полупроводниковые кремниевые элементы напрямую
превращают солнечную энергию в электрическую. Чтобы они улавливали
больше света, рядом устанавливают зеркальные отражатели из пластиковой
пленки, покрытой тон-
чайшим блестящим слоем алюминия. Солнечные батареи, отражатели, другие
узлы и части солнечной электростанции крепятся к плоской несущей ферме
площадью 65 квадратных километров и толщиной 200 метров. Составляющие ее
стержни изготовлены из легкого и прочного углепластика.
Более трех месяцев тысячи электрических ракетных двигателей, равномерно
размещенные по краям энергетического гиганта, "перевозили" его с низкой
монтажной орбиты на постоянное рабочее место. Все это время приходилось
терпеливо ждать: излишняя торопливость грозила разрушением только что
построенного колоссального сооружения от неравномерных нагрузок. Зато
теперь из космоса невидимым лучом устремлялся на Землю могучий поток
энергии.
Космическая станция таких размеров будет вырабатывать ее вдвое больше,
чем одна из крупнейших в мире ГЭС - Братская. Конечно, часть мощности
потеряется при передаче с орбиты и в ходе последующих преобразований на
Земле, но и оставшейся хватит на то, чтобы обеспечить энергией заводы и
фабрики крупного промышленного района, дать свет и тепло его жителям,
вырвать из ночного мрака улицы и площади нескольких городов.
После первого проекта фотоэлектрической солнечной электростанции
разрабатывались и другие. Однако в принципе они незначительно отличаются
друг от друга. Рассчитанные примерно на одну и ту же мощность, они и
размеры имеют почти одинаковые - 20 с лишним км в длину и порядка 5 - 6
км в ширину. Соответственно, близки и массы этих сооружений,
составляющие десятки тысяч тонн.
Таким образом, к настоящему времени наиболее близкими к осуществлению
считаются проекты солнечных космических электростанций двух типов -
фотоэлектрические и тепловые. Какой же из них предпочтительнее?
Проект космической солнечной электростанции с
фотоэлектрическими преобразователями (КСЭ).
Однозначно ответить на этот вопрос вряд ли возможно. И тот и другой
тип имеют свои достоинства и недостатки. Многое говорит в пользу
тепловых систем, однако они требуют огромных концентраторов солнечного
излучения, форму которых в космосе будут нарушать резкие перепады
температур, гравитационные силы, работа многочисленных управляющих
двигателей.
К тому же вращающиеся турбины и генераторы будут снижать надежность. Но
и неподвижным солнечным батареям не удастся сохранять неизменными свои
характеристики в течение долгого срока эксплуатации. За тридцать лет
пятая часть полупроводниковых элементов деградирует под дейст-
вием космических излучений и обстрела микрометеоритами. Пока что очень
высока стоимость фотоэлектрических преобразователей, ограничены и
производственные мощности по их выпуску. Так что окончательный выбор
того или иного варианта зависит от многих, зачастую противоречивых
требований и обстоятельств.
Но может быть, проще и дешевле было бы строить вместо космических
обычные наземные тепловые электростанции? Тем более что запасов
ископаемого топлива на Земле, как показывают расчеты, хватит еще на
несколько поколений. Да и их истощение как будто не угрожает цивилизации
катастрофой. Ведь к концу века в строй действующих наверняка войдут
термоядерные станции спрактически
неисчерпаемыми ресурсами. Так что в оставшиеся до нового тысячелетия
десять лет планета вряд ли испытает острый энергетический голод.
Космическая солнечная электростанция в процессе
строительства.
Нет, не это беспокоит ученых. Дело в другом. Оказывается, нельзя
бесконечно увеличивать производство энергии на Земле. Если бы сегодня
все отстающие пока страны вышли по этому показателю на уровень
экономически развитых государств, то одновременно с естественным
чувством удовлетворения это вызвало бы и тревогу. Ведь и тепловые, и
атомные, а в будущем Гл,
и термоядерные электростанции, так же как все транспортные средства и
промышленные предприятия, выбрасывают в окружающее пространство много
тепла.
С ростом потребления энергии- а в развитых странах оно удваивается
каждые 10-15 лет - увеличится и количество "тепловых отходов
производства", которые загрязняют атмосферу.
И не так далеко время, когда мы подойдем к опасному пределу, за которым
могут последовать необратимые глобальные изменения климата. При
сохранении современных темпов роста народонаселения и при условии, что
на каждого рождающегося будет в среднем приходиться сколько же энергии,
сколько ее сейчас вырабатывается в странах с высоким уровнем жизни, этот
предел может быть превзойден уже в первой четверти XXI века.
Вот почему, считают академик В. Авдуевский, доктора технических наук С.
Гришин, Л. Лесков, следует переходить от "двухмерной" индустрии на
поверхности планеты к "трехмерной" - переносу значительной части
энергетики, а также некоторых энергоемких и опасных производств в
околоземное космическое пространство.
