Новая энергетика

Солнечные «ветряки»

Новая энергетика - Космическая энергетика

Безусловно, создание термоядерного источника энергии на орбите – задача грандиозная и по своим масштабам не имеющая аналогов в истории человеческой цивилизации. Сегодня трудно даже примерно определить вероятные сроки ее реализации. Скорее всего, это состоится не раньше XXII века. В этой задаче есть три главных проблемы, каждая из которых требует отдельного решения:

1. Обеспечение стабильного термоядерного процесса.

2. Передача энергии на Землю.

3. Перемещение агрегатов в космос и перемещение сырья из космоса к котлу.

Имея столько нерешенных технических проблем, браться сразу за реализацию всего проекта немыслимо.

Но есть возможность решать эти проблемы отдельно. Проблему устойчивого термоядерного синтеза решают уже многие десятилетия лучшие физики мира. И хотя в последние годы энтузиазм существенно уменьшился, движение в этом направлении продолжается. Вторая проблема – транспортировка горючего на орбитальную энергостанцию косвенно решается постепенным совершенствованием полетов космических аппаратов. И, казалось бы, насквозь амбициозный и бессмысленный с практической точки зрения планируемый полет космонавтов на Марс является как раз программой, в рамках которой будет совершенствоваться космическая транспортная задача. Оба эти проекта возглавляет в настоящее время США, но активное участие в них принимает и Россия.

Наконец третья проблема — передача энергии с орбиты на Землю. Можно ли ее решить отдельно? Спрашивается, а где взять энергию на орбите, если там еще не будет создан термоядерный котел? Ответ очень прост — собирать энергию Солнца. «Идея строительства космических солнечных электростанций (КСЭС), передающих энергию в виде СВЧ-луча земным потребителям, впервые была высказана в СССР в 1960 г. А после полета Ю.А.Гагарина в 1961 г. уже серьезно обсуждалась на Президиуме АН СССР под председательством М.В.Келдыша и была признана заслуживающей внимания в связи с ограниченностью или опасностью иных энергоисточников. Техника беспроводной СВЧ-передачи энергии тоже являлась приоритетом бывшего нашего государства… Ожидается, что современная техника позволит получить КПД СВЧ-передачи на космических расстояниях не менее 90%, что практически исключит нагрев атмосферы. Напомним, что средний КПД наземных электростанций составляет около 20%... Исходя из сказанного, в энергетической стратегии России должно быть прописано появление в 2020 г. хотя бы опытной КСЭС установленной мощности 5000 кВт…» iv. Из приведенной выше цитаты работы профессора МАИ В.П.Бурдакова ясно, что идея космической энергетики не просто обсуждается, но и некоторым образом развивается по инициативе отдельных ученых и инженеров, связанных с космонавтикой, уже более 40 лет. Обоснование технической возможности реализации этого проекта можно найти, в частности, в работах Б.С.Скребушевского v.

Безусловно, как и любого грандиозного нового проекта, у данного проекта есть множество нерешенных еще проблем. В частности считается, что вывод на орбиту большого количества грузов может привести к весьма негативных экологическим последствиям. Но, по мнению академика Л.В.Лескова «перспективна тросовая система доставки полезных грузов на околоземную орбиту. Ее преимущество состоит в том, что она позволяет решать эту задачу без использования РН (ракетных носителей – С.С.) и тем самым исключить загрязнение окружающей среды остатками ракетных топлив» vi.

Впрочем, вопрос необходимо рассматривать в данном случае в другой плоскости. Если у человечества нет других альтернатив, как вывод основной энергетики в космическое пространство, то необходимо не бояться «непреодолимых» трудностей, а искать пути их преодоления. Тем более что расширение космической деятельности для двух крупных держав США и Китая – вопрос уже решенный. Так, например, в США наметили долгосрочную программу овладения космосом. «На втором этапе, в 2015-2020 гг. предполагается построить на Луне постоянную базу, которая станет опорной базой для полетов на Марс и дальнейших исследований Солнечной системы… В будущем Луна может стать превосходным форпостом для исследований дальнего космоса, базой для мониторинга астероидной опасности и критических ситуаций стихийного и техногенного происхождения на Земле. Существуют проекты использования Луны для энергоснабжения Земли. Один из них ориентирован на строительство на лунной поверхности батарей солнечных фотопреобразователей с последующей передачей на Землю в виде сфокусированного луча СВЧ энергии, которая затем на Земле будет преобразована в электрический ток промышленной частоты» vii.

В перспективе освоения солнечной энергии, с последующим переходом к созданию гигантского термоядерного котла в околоземном пространстве просматривается весьма знаменательная историческая параллель. Переход от феодального строя к капиталистическому потребовал выхода на новые энергетические источники, потребовал революции в энергетике. И такая революция к ХХ веку произошла, она ознаменовалась созданием электрических сетей, энергия в которые поступает в основном от сжигаемых углеводородов. Однако перед тем как создать энергетику, основанную на горении, западная цивилизация в средние века освоила энергию воды и ветра – энергию движения рассредоточенных сред, энергию кинетического движения этих сред. Солнечная энергетика – это энергетика освоения кинетической энергии фотонов, образно говоря, световой среды, светового ветра, светового потока. Макрокинетическое движение атомов человек постепенно заменил микропроцессами между атомами – химическое окисление. По аналогии можно предположить, что макрокинетическое движение фотонов впоследствии будет заменено энергетикой извлекающей энергию на микроуровне взаимодействия фотонов. Но также как сегодня немалую долю энергии человечество получает до сих пор от гидроэлектростанций, так и солнечные электростанции будут играть вспомогательную роль не одно столетие.