Космическая энергетика. Космическая энергетика: Вот как это может работать. Солнечная энергетика МКС
В последующие годы многие страны заинтересовались космической солнечной энергетикой, включая Японию, Китай и несколько европейских стран.
«Многие люди заинтересовались этим, но тогда было куда меньше технических возможностей и аппаратных средств», - говорит Яффе.
В 2009 году секретарь военно-морского флота США Рэй Мабус поставил ряд задач по снижению зависимости ВМС от иностранной нефти и увеличению использования альтернативных источников энергии. В том же году Яффе получил финансирование от научно-исследовательской лаборатории ВМС США, чтобы улучшить технологию, которая преобразовывала бы солнечную энергию, собранную в космосе, в другую форму энергии, которую можно было бы передать на Землю.
Как работает технология?
Хотя технология нуждается в усовершенствовании, основная идея довольно проста. Солнце посылает фотоны, энергетические пакеты света, во всех направлениях. Обычная солнечная панель преобразует эти фотоны в электроны постоянного электрического тока. Потом постоянный ток преобразуется в переменный и передается через электрическую сеть.
В космосе большой проблемой является то, как завести эту энергию в сеть.
С солнечными батареями в космосе ученым нужно найти самый эффективный способ передачи постоянного тока от солнечных отражателей на Землю. Ответ: электромагнитные волны вроде тех, что используются для передачи радиочастот или разогрева еды в микроволновой печи.
«Люди могут не связывать радиоволны с передачей энергии, потому что думают о них в связи с коммуникациями, радио, телевизорами или телефонами. Они не думают о них как о переносчиках энергии», - говорит Яффе. Но мы знаем, что микроволны (одна из разновидностей электромагнитных волн) переносят энергию - их энергия нагревает нашу еду.
Яффе называет технологию, над которой работает, модулем «сэндвич». На рисунке ниже показаны похожие на зеркала солнечные отражатели, концентрирующие фотоны солнца на массиве модулей типа сэндвич. Верхняя часть сэндвича получает солнечную энергию. Антенны на нижней боковой балке посылают радиоволны на Землю.
Изображение выше выполнено без соблюдения масштабов. Модули-сэндвичи должны быть три метра длиной, но их понадобится порядка 80 000. Массив таких модулей будет длиной в девять футбольных полей, примерно с километр. Это в девять раз больше, чем .
Вернувшись на Землю, содержащие энергию радиочастоты от космических солнечных панелей будут приниматься специальной антенной - ректенной - которая может быть три километра в диаметре.
«Она будет похожа на поле, усеянное проводами. Эти элементы ректенны будут принимать входящие радиоволны и преобразовывать их в электричество», - говорит Яффе.
Мощный пучок радиоволн можно отправить в любое место на Земле, так как направление пучка можно изменить с помощью метода под названием «ретродирективное управление лучом». Достаточно отправить «пилотный сигнал» из центра принимающей станции. Спутник видит сигнал и перенастраивает передатчик для передачи радиоволн на земную станцию.
Огромным преимуществом такой системы как для военных, так и гражданских лиц будет возможность передачи энергии на удаленные базы и места, куда будет логистически сложно и невероятно дорого доставлять дизельное топливо.
Гигантский луч энергии из космоса
Гигантский пучок радиоволн, идущих вниз от космоса на Землю, может напугать большинство людей, которые видели, как инопланетный корабль использует такие лучи, чтобы взрывать города. Но на самом деле вы даже не увидите радиолуч невооруженным глазом - радиосигналы текут вокруг нас повсюду и во всех направлениях.
Хотя эти радиосигналы содержат больше энергии, чем сигнал телевизора или радио, плотность сигнала все равно будет довольно низкой и не будет угрожать людям, самолетам или птицам, пролетающим через него. Конечно, технология еще не была проверена вне лаборатории, поэтому реальных доказательств ее безопасности пока нет.
Основной проблемой такой системы остается ее стоимость. И эта проблема касается всех участвующих сторон, будь то правительство, частные или коммерческие финансовые фонды.
Трудно сказать, сколько будет стоить полномасштабная реализация космической системы солнечной станции, но явно не меньше сотен миллионов долларов. Есть определенный предел того, насколько большой объект мы можем запустить в космос, да и ракеты тоже стоят недешево. Международную космическую станцию, например, строили в космосе по частям, поскольку не было достаточно большой или мощной ракеты, чтобы запустить полную систему в космос.
Задача Яффе - произвести прототип одной секции модуля «сэндвич», но не закончить проект. Он также тестирует модули в условиях, подобных космическим, чтобы гарантировать, что они смогут противостоять и продолжать работать в невероятной теплоте солнца в космосе.
Яффе пытается найти спонсоров, чтобы обеспечить финансирование продолжению своего проекта. Но подчеркивает, что долгосрочные энергетические проекты довольно сложно продавать, особенно когда он не может показать людям технологию в действии. Яффе считает, что реальным мотиватором будет международная конкуренция, как в 1950-х годах, когда Россия разработала первый спутник и обогнала США в космической гонке. Теперь же, похоже, Япония планирует выйти в этом проекте первой.
Даже без финансирования на государственном уровне небольшие предприятия вроде Solaren полагают, что космические солнечные станции станут реальностью в ближайшем будущем. Гари Спирнка, генеральный директор Solaren, строил долгую карьеру как в правительственном, так и частном секторе космической инженерии. Он годами наблюдал за тем, как правительство планирует и замораживает проекты таких станций, поэтому больше заинтересован в частном секторе.
Получать и использовать «чистую» солнечную энергию на поверхности Земли мешает атмосфера. Само собой напрашивается решение: разместить солнечные энергостанции в космосе, на около земной орбите. Там не будет атмосферных помех, невесомость позволит создавать многокилометровые конструкции, которые необходимы для «сбора» энергии солнца. У таких станций есть большое достоинство. Преобразование одного вида энергии в другой неизбежно сопровождается выделением тепла, и сброс его в космос позволит предотвратить опасное перегревание земной атмосферы.
Как на самом деле будут выглядеть солнечные космические электростанции (СКЭС), сегодня точно сказать нельзя. А к проектированию СКЭС конструкторы приступили еще в конце 60-х гг. ХХ в.
Путь энергии от приемника электромагнитного излучение Солнца к розетке в квартире или блоку питания станка может быть различным. В самых первых проектах предлагался такой: солнечные батареи, вырабатывающие электричество – сверхвысокочастотный (СВЧ) передатчик на СКЭС – приемник на Земле – распределительные электрические подстанции. На практике это выглядело бы следующим образом: многокилометровые плоскости солнечных батарей на прочном каркасе; решетчатые антенны передатчиков; похожие на них (и тоже многокилометровые) приемники энергии на поверхности Земли. Вариант, как быстро выяснилось, далеко не идеальный.
Инженеры попытались вообще отказаться от использования солнечных батарей. Например, предлагалось с помощью различных преобразователей (скажем, зеркал) на станции превращать солнечный свет в тепло, кипятить рабочую жидкость и ее паром вращать турбины с электрогенераторами. Но и в таком варианте процесс получения энергии остается очень долгим: солнечный свет через тепло и механическое движение превращается в электричество, потом снова в электромагнитные волны для передачи на Землю, а затем опять в электричество. Каждый этап ведет к потерям энергии; приемные антенны на Земле должны занимать огромные площади. Но хуже всего то, что СВЧ-луч негативно влияет на ионосферу Земли, пагубно сказывается на десятках живых организмах. Поэтому пространство над антеннами необходимо закрыть для полетов авиации. А как уберечь от гибели птиц?
Те же проблемы возникают и при передаче энергии по лазерному лучу, который к тому же сложнее преобразовать снова в электрический ток. Полученную в космосе энергии более целесообразно использовать в космосе же, не отправляя ее на Землю. На производство тратится около 90 % вырабатываемой на планете энергии. Основные ее потребители – металлургия, машиностроение, химическая промышленность. Они же, кстати, и главные загрязнители окружающей среды. Обойтись без таких производств человечество пока что не в состоянии. Но ведь можно убрать их с Земли. Почему бы ни использовать сырье, добываемое на Луне или астероидах, создав на спутниках и астероидах соответствующие базы? Задача, безусловно, сложнейшая, и сооружение солнечных космических электростанций – только первый шаг к ее решению. С производством же электроэнергии для бытовых нужд справятся ветряки, бесплотинные ГЭС и другие экологически чистые энергоустановки.
Любой вариант проекта солнечной космической электростанции предполагает, что это колоссальное сооружение и причем не одно. Даже самая маленькая СКЭС должна весить десятки тысяч тонн. И эту гигантскую массу необходимо будет запустить на отдаленную от Земли орбиту. Современные средства выведения в состоянии доставить на низкую – опорную – орбиту необходимое количество блоков, узлов и панелей солнечных батарей. Чтобы уменьшить массу огромных зеркал, концентрирующих солнечный свет, можно сделать их из тончайшей зеркальной пленки, например, в виде надувных конструкций. Собранные фрагменты солнечной космической электрической станции нужно доставить на высокую орбиту и состыковать там. А долететь к «месту работы» секция солнечной электростанции сумеет своим ходом, стоит только установить на ней электроракетные двигатели малой тяги.
Практика использования энергии Космоса и Земли.
(реферативный материал)
Что же это за энергии, упоминаемые основателями и сторонниками биодинамического земледелия и сельского хозяйства? В этом вопросе на самом деле очень много недомолвок и недопонимания. Я не претендую на роль всезнайки, просто попытаюсь рассказать вам, дорогой читатель, о том, что мне самому известно, а известно мне немногое. Но даже то немногое, может пролить свет и развеять пелену непонимания. А дело все в том, что принципы информационно-энергетического значения геометрических форм и до настоящего времени широко не освещаются в печати, являясь областью тайнознания, существуя лишь в намеках на внимательного читателя. Но овладевшему методом биолокации с использованием маятника или рамки (как доказательством существования энергий), пытливому и искреннему исследователю многое удастся приоткрыть, понять и применить во благо. Искренне желаю вам этого.
Так все таки, что это за энергии Космоса и Земли? Существует несколько теорий. Для лучшего понимания, о чем идет речь, рассмотрим некоторые из них.
Давайте коротко остановимся на на концепции хронального поля известного белорусского ученого А.И.Вейника, создавшего целый ряд приборов, демонстрирующих реальность явлений, невозможных с точки зрения официальной науки. Согласно гипотезе А.И.Вейника существует большой класс микрочастиц, названных хрононами, масса которых в миллионы и миллиарды раз меньше электрона. В физике подобные частицы называют лептонами. Скорость их движения варьирует от нескольких метров в секунду до многократной скорости света. Обнаружены хрононы двух знаков – положительные и отрицательные, определяемые их спином (вращением). При этом одноименные хрононы притягиваются, а разноименные – отталкиваются. Хрононы несут в себе полную информацию о любом предмете, который их излучает. Все физические, химические и другие процессы, протекающие в живой и неживой природе сопровождаются излучением и увеличением количества хрононов. Совокупность хронального нанополя и хрононов, содержащихся в нем (хронального газа), называется хрональным полем. Наряду с воздушной средой, создающей вокруг Земли атмосферу, хрональный газ образует хроносферу. Хроносфера непрерывно пополняется из Космоса, являясь главным источником хронального поля. При этом самый мощный поток хронального излучения идет от Солнца, но все другие астрономические объекты также вносят свое специфическое хрональное излучение в этот общий поток. Это и есть космические энергии.
Одной из особенностей хронального поля является его проявление при движении, вращении и вибрации объекта, что используется при создании генераторов хронального излучения. Поток жидкости и газа тоже сопровождается проявлением хронального поля, что в случае течения подпочвенных вод создает вредоносное излучение, которое может повредить здоровью людей, если над ним расположен жилой дом, или растениям, если в этом месте посадить сад. В последнем случае, только присутствие биодинамических растений, например, таких как кедр, посаженных на участке, может нейтрализовать эти вредоносные излучения.
Вибрации не только порождают хрональное поле, но и сбрасывают с тела хрональный заряд. Вращающиеся тела излучают вращающееся хрональное поле. Горение, испарение и конденсация пара, плавление, затвердевание – все эти процессы характеризуются одновременным с ними проявлением специфических излучений хронального поля. Световое излучение сопровождается потоком увлеченных фотонами (частицами света) хрононов. Поэтому любой источник света является простейшим генератором хронального излучения непрерывного действия. При этом подбором материала, светофильтрами и конструкцией прибота можно целенаправленно изменять свойства хронального потока. Аналогично этому явлению электрический ток, эмиссия электронов, электромагнитное и магнитное поля также могут являться хрональными генераторами, что уже сейчас широко используется при переносе специфической информации (импритинге) с одного объекта на другой с помощью электромагнитного излучения.
Сам человек тоже является характерным и важным источником хронального поля. Жизненные линии, или меридианы его тела представляют собой хрональные каналы, а биологически активные точки являются излучателями хронального поля. Но самым главным источником хронального излучения человека является мозг. Поэтому человек через глаза может существенно повлиять на ход любого исследования хронального излучения, особенно если он имеет подготовку и тренирован. Такие люди, с повышенным излучением, способны своим «желанием» или оживить растения (имея добрые намерения), или умертвить их (имея недобрые намерения, например, зависть и т.п.). Почему такое происходит? Потому что поток хронального излучения от наших намерений и мыслей несет «команду» для растений, и они беспрекословно ее «выполняют». Помня об этом, берегите свои растения от недобрых глаз чужих людей, и сами никогда не подходите к своим питомцам, когда вы раздражены или чем-то недовольны. «Общайтесь» со своими питомцами только когда вы в хорошем расположении духа, когда у вас хорошее настроение, вы бодры и жизнерадостны, если хотите видеть их такими же. Не забывайте об этом.
Хрональное поле оказывает решающее влияние на процессы регуляции человеческого организма, как и растений. Причем каждый орган или растение обладает строго определенной хрональной спецификой. Это и лежит в основе фитотерапии (лечение растениями).
Соответствующее хрональное излучение еще называют аурой. Непосредственно фотопленкой оно не регистрируется, но за счет опосредованного увлечения хрононов другими частицами, его можно зарегистрировать, что используется в опытах А.В.Золотова и Кирлиан.
Хрональное излучение, идущее из Космоса, можно улавливать с помощью различных геометрических фигур, используя их, как аккумуляторы. На этом и основано использование «роговых» биодинамических препаратов. Но с этой целью можно использовать и другие конструкции, о чем мы поговорим ниже. Сейчас важнее понять другое: независимо от конструкции, хрональное поле накапливается в аккумуляторах сравнительно быстро, достигая максимальной мощности через несколько суток, заряжая при этом не только сам аккумулятор, но и находящиеся поблизости от него предметы и вещества. Но все это аккумуляторы временного действия, и только динамические растения представляют собой аккумуляторы и генераторы одновременно, при том постоянного действия. Так что сторонники использования биодинамических препаратов используют природные силы только частично, ограничивая возможности космических и земных энергий на растения. Использование биодинамических растений намного расширяет возможности такого воздействия в виде генератора непрерывного действия. Возвращаясь к возможностям кедра, следует заметить, что это удивительное растение не прекращает своей активной деятельности даже зимой.
Можно рассмотреть и некоторые частные случаи использования хрональных аккумуляторов, используемых на практике в растениеводстве. Наиболее широко используются в качестве аккумуляторов пирамиды. Пирамида может быть полой, изготовленной из пластика, стекла и др., а также в виде каркаса из медной проволоки и трубок. В таких конструкциях (разного размера) можно не только выращивать, но и хранить скоропортящиеся продукты, потому что накапливаемая в них энергия препятствует развитию гнилостных процессов. Но при этом следует учитывать, что наибольшей напряженности хрональное поле достигает в нижней трети пирамиды. Затем на ее вершине, далее по убывающей в четырех углах ее основания и, наконец, на ее ребрах. Сделать модель пирамиды несложно. Она строится по определенным пропорциям, исдодя из высоты (Н). Длина бокового ребра равна Н х 1,4945. Длина стороны основания Н х 1,57075. При изготовлении конструкции следует учитывать некоторые обязательные условия. Материалом могут служить только диэлектрические, либо неспособные намагничиваться металлы. Из металлов чаще используют медь и алюминий. И самое основное условие - пирамида должна быть строго ориентирована своими гранями по сторонам света, иначе она не будет работать. Мощность пирамиды зависит от размеров, но созданы конструкции, где размер не играет роли. Исследованиями, проведенными радиэстезистом О.Хепфнером (1989), был установлен очень важный факт, заключающийся в том, что аккумулированную пирамидой энергию можно вывести наружу посредством гибкого медного кабеля и использовать для необходимых целей на расстоянии, при этом длина кабеля существенного значения не имеет. О.Хепфнером была также решена другая важная задача, заключавшаяся в получении максимальной энергетической емкости пирамиды при минимальном ее размере. В результате его опытов была создана сверхмощная оргоновая пирамида, совмещающая эффект пирамидальной формы и оргонного накопителя В.Райха. Это позволило увеличить мощность пирамиды в три раза. Тут следует несколько слов сказать о теории создателя оргонных аккумуляторов австро-американского врача-психиатра Вильгельма Райха (1897-1957), открывшего «оргонную» энергию - специфическую энергию, обнаруживаемую в живых организмах, вокруг них и в атмосфере. В настоящее время существование оргонной энергии признается многими учеными с мировым именем. Легко заметить, как эта концепция перекликается с гипотезой А.И.Вейника о хрональном поле, и по сути является таковой, но специфической, влияющей на живые организмы и излучаемая живыми организмами. Сам термин «оргонная» происходит от латинского слова organismus – живое существо. Отсюда, «оргонной энергией» называется универсальная космическая жизненная энергия.
Для практических целей В.Райхом были созданы, так называемые, оргонные энергетические аккумуляторы, состоящие из чередующихся слоев органического материала и металла, например хлопка, целлюлозы и алюминия. Исследования показали, что слой органического материала притягивает и накапливает оргонную энергию из Космоса, а слой металла отражает и сохраняет ее. Сочетание обоих материалов создает идеальные условия для сбора и накопления оргонной энергии в замкнутом пространстве. Емкость оргонного аккумулятора тем больше, чем больше количество чередующихся слоев изолятора и металла и их объем. В основном В.Райх использовал аккумуляторы в виде камер, облучавших все тело пациента, чтобы заряжать жизненной энергией весь организм. 
По мнению В.Райха внутренняя жизненная энергия стимулируется внешней оргонной энергией, на чем и основывается его идея использования оргонных накопителей. Теперь становиться ясным, на чем основывается и применение биодинамических препаратов, полученных в коровьем роге. Рог представляет собой органический материал идеальной конической формы. Накапливая оргонную энергию, он передает ее материалу, помещенному внутрь рога. Заряженный материал (навоз или кремний) передает оргонную энергию тем организмам с которыми соприкасается, тем самым активизируя их жизненные силы. В данном случае это могут быть как сами растения, так и представители почвенного микромира или компостной кучи.
Следует также заметить, что по теории В.Райха, способностью сильно притягивать и некоторое время сохранять эту энергию, обладает энергетически чистая вода. А такой водой является талая вода при переходе из одного агрегатного состояния в другое (из твердого - льда, в жидкое). В этом переходном состоянии вода теряет всю накопленную до этого информацию и способна улавливать космическую оргонную энергию, потому что ее «матрица» свободна. Позже, по прошествии 3-5 часов она теряет такую способность, потому что другие энергии, генерируемые различными предметами и самим человеком, заполняют ее «информационный носитель». Хотя, если быть более точным, вода сама и является этим универсальным носителем энергии и информации о предметах, имеющих с ней контакт. Но это справдливо лишь для талой воды. А вот «святая» вода, заряженная в церкви (конструкция строения церкви является разновидностью пирамиды), или вода, заряженная в пирамиде, сохраняет свои энергетические свойства гораздо дольше. Кроме того, «святая» вода, внесенная в небольшом количестве в большой объем, мгновенно весь объем воды превращает в заряженную «святую». И тут нет никакой мистики, заряженная оргонной энергией вода передает эту энергию другой воде и соприкасающимся с ней живым организмам. Так что в день Крещения, освященная «святой» водой прорубь, так же будет нести оргонную энергию и благодатно влиять на организм, как и сама «святая» вода.
Но вернемся к пирамиде. В связи с тем, что в спектре энергии пирамиды присутствуют все образцы частот излучений здоровых клеток и органов человека, а также других земных организмов, в т.ч. и растений, то в пирамиде можно «править» и активировать жизненную энергию человека и растений. Но можно использовать эту жизненную энергию и «на вынос», то есть заряжать носители и использовать вне пирамиды, как активаторы жизненной энергии человека и растений, наподобие биодинамических «роговых» препаратов. И вот как это делается. Многочисленными исследованиями нескольких последних десятилетий было доказано, что каждое вещество излучает характерную частоту и возможно осуществление не только дистанционного взаимодействия лекарства и организма, т.е воздействие на организм без массопереноса, но и проведение импритинга информационных характеристик того или иного вещества на носитель с помощью различных полей. В качестве носителя используют дистиллированную и деионизированную воду, воск а также другие вещества. В биофизической медицине для переноса волновых характеристик вещества (импритинга) используют переменное магнитное поле. О.Хепфнер предложил с этой целью применять хрональное поле пирамиды. Для осуществления этой задачи, в полый патрон, подсоединенный к штекерной втулке на вершине пирамиды, помещается лечебное вещество - травы, кристаллы, гомеопатические препараты или их комбинация. Ко второму концу патрона подсодиняется гибкий кабель с пластиной. 
На пластину устанавливают запаянную стеклянную пробирку с «носителем» и «заряжают» его в течение 30 минут. Эта пробирка может носиться пациентом в одежде или, при необходимости, полученный «носитель» - биологически активно заряженная жидкость может приниматься по 3-10 капель, действуя по принципу гомеопатических лекарств в сверхмалых дозах. Для растений можно применять просто заряженную в пирамиде воду для полива и опрыскивания. Действие будет такое же, если бы растения росли в пирамиде.
Для получения хрональных аккумуляторов большей емкости, помимо увеличения размеров используемых форм и совмещения различных устройств, широко используется принцип, так называемых, радиэстезических батарей, представляющих собой соединенные между собой последовательно или параллельно несколько форм. Подобные батареи применялись посвященными древнего Египта при создании направленного и мощного излучения для целей переноса энергий на большие расстояния. По данным Энеля (1959), напряжение батареи зависит от числа используемых элементов, а сила от их размеров. В качестве элементов могут быть использованы усеченные пирамиды, конусы, полусферы и другие формы. Однако следует помнить, что поле, создаваемое батареей, небезопасно для исследователя и обладает такой силой, что почти мгновенно заполняет пространство помещения и сохраняется там несколько дней после ее демонтажа. Поэтому в целях безопасности я не стану приводить схемы таких конструкций, обладающих сверхмощным излучением. Скажу лишь, что энергия эта настолько сильна, что через несколько часов облучения происходит мумификация мяса, яиц, рыбы, фруктов, цветов, и они не портятся. Органическое вещество живой или мертвой ткани мумифицируется, а микроорганизмы мгновенно погибают. Это происходит потому, что «луч» такой конструкции состоит из двух лучей противоположной полярности.
Существуют и другие конструкции, позволяющие аккумулировать космическую энергию: это и кресты особой формы и, так называемые, «цилиндры фараона» и множество других. Но это уже не имеет значения по той причине, что приведенные выше примеры использования эффекта форм, частным случаем которого является энергия пирамид, демонстрируют лишь небольшую часть возможностей использования энергии хронального поля, дальнейшее изучение которого откроет перед человечеством огромные перспективы. И использование «роговых биодинамических препаратов» на этом фоне открытий науки последних лет выглядит по крайней мере «прошлым», хотя и хорошим. Наука придумала и еще придумает много новых способов использования космических энергий, при том описывая природу этого явления.
В древние времена посвященные знали, тщательно оберегали и скрыто использовали науку невидимых излучений. Сейчас наступает новая эпоха, открывающая перед человеком другое видение картины мироздания и понимания окружающих явлений.
Человеку предстоит выбор - использовать это знание во Благо людей и Природы, для улучшения качества жизни, или оставить его невостребованным. Так сделайте и вы свой выбор в этом вопросе, жить ли в согласии с Природой и Силами Природы или продолжать разрушать ее, а значит, и самих себя. Времени для раздумий не осталось, пора принимать решение.
Работе заседания рабочей группы предшествовало обсуждение рассматриваемых проблем на следующих совещаниях: первый круглый стол по беспроводной передаче электрической энергии на Земле и в космосе под руководством председателя Комитета Государственной Думы по энергетике ФС РФ (21 ноября 2012 года); IV Международный форум «Энергосбережение и энергоэффективность — динамика развития» (Санкт-Петербург, 7-10 октября 2014 года); XIV Московский международный энергетического форум «ТЭК России в XXI веке» (19-20 апреля 2016 года).
На прошедшем заседании было отмечено, что в 1970-е годы советская космическая энергетика была мировым лидером. Однако за последние 20-25 лет в России наметилось отставание этой отрасли от мирового уровня.
Произошло это по той причине, что в указанный период отечественная космическая энергетика развивалась по принципу «необходимо и достаточно». Фундамент направления был заложен великими учёными и инженерами, уже покинувшими этот мир (С. П. Капица, Б. Е. Черток, А. Г. Иосифьян, Н. С.Лидоренко, В. А. Ванке и др.). После них космическая энергетика как отдельное направление, можно сказать, осиротело — ни Минэнерго России, ни Роскосмос не занимались его перспективным развитием. Но дальнейшее развитие космонавтики неизбежно потребует мегаваттных мощностей. Отечественная космическая энергетика должна быть готова к этим рубежам прогресса, поскольку Российская Федерация и впредь должна оставаться ведущей космической державой.
Интегрально космическая энергетика включает в себя три следующих сегмента технических средств: космическая солнечная электростанция (КСЭС), канал беспроводной передачи электрической энергии и приёмные, преобразующие и аккумулирующие системы. Над повышением эффективности каждого из этих сегментов работает ряд предприятий РАН, Роскосмоса и ведущих вузов России.
От РАН совместно с экспертной секцией «Космическая энергетика» Научно-консультативного Совета при депутате Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации И. Д. Грачёве и МИРЭА в этой работе принимает участие Институт биохимической физики имени Н. М. Эмануэля в качестве координатора работ по развитию космической энергетики.
Необходимо также отметить, что перемещение процесса преобразования энергии (солнечной или ядерной) за пределы биосферы Земли существенно снижает нагрузку на биосферу и, в частности, приводит к снижению парникового эффекта. Экологические последствия такого энергоснабжения существенно ниже, чем последствия от использования традиционных энергетических источников, таких как тепловые, атомные и гидроэлектростанции.
Перенос солнечных электростанций в космос позволит круглосуточно в нужном месте получать электроэнергию. Канал передачи энергии является наиболее важным сегментом космической электростанции, а беспроводная передача энергии — чрезвычайно сложной задачей для современной техники. Проекты реализации такого канала на основе микроволнового и лазерного излучения разрабатываются во всех передовых странах мира, в том числе и в РФ (табл. 1).
Свои соображения о подходах к решению задачи практического создания КСЭС с учётом реалий сегодняшнего дня в ходе заседания в своих докладах представили Александр Сигов, академик РАН, президент Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики; Иван Редько, д.т.н., профессор, заместитель директора Института биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН; Дмитрий Айрапетянц, заместитель министра энергетики Московской области; Рашид Артиков, заместитель генерального директора НП «Российское теплоснабжение»; Сергей Нехаев, председатель правления МОО «Устойчивое развитие» и сообщества «СоКоммуникации», Владимир Матюхин, д.т.н., профессор, руководитель Центра аэрокосмической силовой фотоники МИРЭА; Виктор Зайченко, д.т.н., заведующий лабораторией Объединённого института высоких температур РАН; Игорь Костин, коммерческий директор ООО «Эконорм»; Алла Захарова, руководитель филиала «Группа компаний МКС», и другие специалисты.
Участники круглого стола указали на необходимость: создания природоохранных технологий для обеспечения стабилизации климата и замещения нефти, прежде всего в удалённых регионах России; организации системы глобальной аэрокосмической, а также астероидной и метеоритной безопасности Российской Федерации.
Существуют следующие основные концепции космических солнечных электростанций: на базе КСЭС, размещаемых на низких околоземных орбитах (предложение НПО имени С. А. Лавочкина, Россия); на базе КСЭС, размещаемых в точках Лагранжа (проект РКК «Энергия», Россия); на базе КСЭС, размещаемых на геостационарной орбите (проект ЦНИИМаш, Россия; проект SolarBird, Япония; КСЭС по программе Пентагона 2007 года, США; проект Solaren, США; на базе лунных солнечных электростанций (Лунная космическая солнечная электростанция — ЛСЭС) с использованием орбитальных ретрансляторов энергии (Центр Келдыша, Россия); концепция Крисвелла, США; на базе ЛСЭС с прямой передачей энергии (предложение Shimizu Corporation, Япония).
Целью заседания рабочей группы является создание условий для консолидации сил промышленности, РАН и вузов. Такая консолидация позволит снять основные проблемы, а также решить главные задачи космической энергетики:
- создание прорывных технологий беспроводной трансконтинентальной транспортировки мощных информационноэнергетических потоков по стратосферным и космическим магистралям над территорией страны;
- создание демонстрационного образца солнечной аэрокосмической электростанции с дистанционной передачей энергии по лазерным магистралям;
- беспроводное энергообеспечение стратегически важных наземных, воздушных и космических объектов;
- ускоренное развитие высокоинформативных систем телекоммуникаций в северных и других труднодоступных регионах страны;
- мониторинг региональной безопасности, в том числе безопасности особо важных объектов (наземных и плавучих АЭС, плавучих газовых и нефтяных платформ, магистральных трубопроводов и пр.);
- создание стратосферных и космических солнечных электростанций мощностью 1-10 ГВт с беспроводной передачей электроэнергии наземным потребителям. Таким образом, развитие систем беспроводной передачи энергии способно кардинальным образом повлиять на определяющие стороны жизни России. Это энергообеспечение, энергетическая и экологическая безопасность, обороноспособность, информатизация.
Ожидается, что, подняв в ходе своего развития престиж самой космической техники в решении важнейших социально-экономических задач страны, эта технология будет сопоставима с такой успешной отечественной отраслью, как атомная энергетика.
Актуальность развития этого направления подтверждается и тем, что в Японии принята «императорская» программа создания КСЭС, которую можно сравнить с программой создания атомной бомбы в СССР. Программа имеет высший государственный статус и приоритет. Сроки создания КСЭС намечены на 2025 год. Проект реализуется государственным органом — Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA). Финансирование — $ 21 млрд. Планируемая мощность электростанции — 1 ГВт. Массив солнечных батарей имеет площадь 4 км 2 . Для реализации проекта правительство Японии учредило консорциум на базе корпораций Mitsui, Mitsubishi, NEC, Sharp, Hitachi и других компаний. Рассматривается два варианта технологии: прямое преобразование солнечной энергии в лазерное излучение (с использованием линз Френеля и NiYAG-лазера) и преобразование солнечной энергии в СВЧ-излучение. Космическая японская энергетическая система (Space Solar Power System, SSPS) предусматривает развёртывание на геостационарной орбите поля из солнечных панелей площадью примерно 4-6 км 2 . Произведённую ими энергию вниз будет доставлять либо поток СВЧ-излучения, либо мощный и высокоэффективный лазер. Средняя выходная мощность такой системы должна составить 1 ГВт («на грунте», с учётом всех потерь при передаче из космоса), пиковая — 1,6 ГВт. Современный уровень развития СВЧ-электроники позволяет говорить о довольно высоком значении КПД передачи энергии СВЧ пучком с геостационарной орбиты на поверхность Земли — порядка 70-75 %. Выпрямительная антенна (ректенна) на Земле должна принимать энергию микроволнового излучения от КСЭ с максимально возможной эффективностью. Одна из конструкций имеет форму эллипса с большой осью 13 км и малой осью 9,5 км. Плотность падающего микроволнового излучения — от 25 мВт/см 2 в центре и до 1 мВт/см 2 на периферии. Преобразование принимаемой энергии в постоянный ток осуществляется в элементах, встроенных в ректенну. Рассматривались различные микроволновые частоты, предложенные во многих исследованиях WPT и демонстрациях: 2,45; 5,8; 8,51; 35; 94; 140 и 170 ГГц. Размер приёмной ректенны при изменении частоты СВЧ мог изменяться от 10 км до 150 м, а плотность СВЧ-энергии может возрасти до 10 Вт/см 2 .
Американская версия космической энергетической станции — SPS-ALPHA (Solar Power Satellite via Arbitrarily Large PHased Array). В своём воплощённом виде система представляет собой гигантский космический «цветок» и является антенной решёткой с зеркалами, положение которых регулируется индивидуально. Задняя часть этого «цветка» является набором фотоэлектрических панелей. На обратной его стороне, направленной в сторону Земли, имеется множество СВЧ излучателей-передатчиков, которые отсылают на Землю в виде СВЧ-излучения энергию в диапазоне от десятков до тысяч (!) мегаватт мощности.
Исходя из объёмов финансирования и масштабности проводимых за рубежом работ, обозначилась перспектива потеря космического энергетического рынка для России, что чревато катастрофическими последствиями. Отсутствие паритета с зарубежными странами в столь важном и перспективном направлении для России недопустимо.
Участники заседания обратили своё внимание и на то, что проекты КСЭС стали разрабатываться сразу после начала космической эры. Как уже было сказано, в настоящее время США и Япония активно разрабатывают КСЭС гигаваттного уровня для начала рынка «космического электричества», который может изменить международный рынок энергетических ресурсов, в частности, снизить спрос на природные ресурсы России, а также породить угрозу её энергетической и национальной безопасности. В частности, при увеличении частоты СВЧ-излучения до десятков и сотен гигагерц принципиально возможно инициировать возникновение различных природных явлений в верхних слоях атмосферы.
Российскими специалистами предлагается существенное упрощение схемы КСЭС в целом, снижение её стоимости, повышение надёжности и эффективности. Для повышения оперативности и эффективности управления проектом предлагается его реализацию осуществить в три этапа. Причём на первом этапе развития космической энергетики предлагается внедрение проекта «Создание демонстрационного прототипа аэрокосмической солнечной электростанции мощностью 50 кВт на базе привязных аэростатов», с целью формирования необходимых научно-технических решений и приобретения отечественного опыта по их реализации для создания в перспективе АКСЭС гигаваттного класса. При этом АКСЭС находится в составе многофункционального энерготехнологического комплекса (МЭК), состоящего из основных энергетических установок: газопоршневой электростанции, модуля по производству из биомассы генераторного газа, модуля когенерации, САУ и модуля преобразования электроэнергии.
С целью ускорения реализации первого этапа проекта участники заседания пришли к единодушному мнению, что каждый из них может взять на себя обязательство по разработке и реализации того или иного модуля МЭК в соответствии со своими наработками. Должно быть подготовлено многостороннее соглашение по строительству первой аэрокосмической солнечной электростанции мощностью 50 кВт и письмо-обращение к президенту РФ по финансированию второго и третьего этапов проекта.
Заслушав и обсудив доклады, члены рабочей группы решили:
2. Выйти с предложением к руководству страны о рассмотрении вопроса выделения финансовых средств на разработку национальной программы «Солнечная аэрокосмическая энергетика России».
3. Поддержать инициативу Александра Сигова, академика РАН, президента Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики о разработке «дорожной карты» развития космической энергетики.
4. Институту биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН (И. Я. Редько) совместно с МИРЭА (В. Ф. Матюхин) и МОО «Устойчивое развитие» (С. А. Нехаев) подготовить и подписать многостороннее соглашение по строительству аэрокосмической солнечной электростанции мощностью 50 кВт в составе МЭК.
5. Обратиться в Минэнерго России с предложением включить в план НИОКР на 2017 год разработку «Концепции создания автономной солнечной аэрокосмической системы энергоснабжения».
6. Рекомендовать создание на базе государственного университета «Дубна», МИРЭА, Звенигородской обсерватории Института астрономии РАН, ОИВТ РАН, МЭИ, Института биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН, МОО «Устойчивое развитие», «КЭР-Холдинга», ДКБА и ООО «Эконорм» экспериментального учебного полигона по отработке новых технологий МЭК, в том числе с использованием объектов космической энергетики.
7. Поручить заместителю директора Института биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН И. Я. Редько дополнить рабочую группу по разработке и строительству аэрокосмической солнечной электростанции мощностью 50 кВт в составе МЭК.
8. Поручить председателю совета директоров ООО «Устойчивое развитие» С. А. Нехаеву подготовить рекомендации по формированию современной финансовой инфраструктуры, механизмов и инструментария для внебюджетного финансирования объектов и проектов распределённой энергетики с использованием аэрокосмических солнечных электростанций.
9. Провести в первом полугодии 2016 года расширенное совещание по вопросам реализации проекта с участием привлекаемых предприятий.
История идеи: Изначально идея появилась в 1970-х годах. Появление такого проекта было связано с энергетическим кризисом. В связи с этим правительство США выделило 20 миллионов долларов космическому агентству NASA и компании Boeing для расчёта целесообразности проекта гигантского спутника SPS (Solar Power Satellite). После всех расчётов оказалось, что такой спутник вырабатывал бы 5000 мегаватт энергии, после передачи на землю оставалось бы 2000 мегаватт. Чтобы понять много это или нет, стоит сравнить эту мощность с Красноярской ГЭС, мощность которой составляет 6000 мегаватт. Но примерная стоимость такого проекта 1 триллион долларов, что и послужило причиной закрытия программы.
Строение устройства: Космический спутник по сбору солнечной энергии по существу состоит из трех частей: средства сбора солнечной энергии в космическом пространстве, например, через солнечные батареи или тепловой двигатель Стирлинга. средства передачи энергии на землю, например, через СВЧ или лазер. средства получения энергии на земле, например, через антенны. Космический аппарат будет находиться на ГСО и ему не нужно поддерживать себя против силы тяжести. Он также не нуждается в защите от наземного ветра или погоды, но будет иметь дело с космическими опасностями, такими как микрометеориты и солнечные бури.
Преимущества и недостатки солнечной энергии на Земле против Космической: Космическая солнечная энергия - энергия, которую получают за пределами атмосферы Земли. При отсутствии загазованности атмосферы или облаков, на Землю падает примерно 35% энергии от той которая попала в атмосферу. Кроме того, правильно выбрав траекторию орбиты, можно получать энергию около 96 % времени. Таким образом фотоэлектрические панели на геостационарной орбите Земли (на высоте км) будет получать в среднем в восемь раз больше света, чем панели на поверхности Земли и даже больше когда космический аппарат будет ближе к Солнцу чем Земля. Дополнительным преимуществом является тот факт, что в космосе нет проблемы с весом или коррозии металлов из-за отсутствия атмосферы. С другой стороны, главный недостаток Космической энергетики и по сей день является ее высокая стоимость. Другим недостатком является тот факт, что при передаче энергии на поверхность Земли будет потеря по крайней мере 40-50%.
Основные технологические проблемы: По данным американских исследований 2008 года, есть четыре основных технологических проблем, которые наука должна преодолеть, чтобы быть космическая энергия стала легкодоступной: Фотоэлектрические и электронные компоненты должны работать с высокой эффективностью при высокой температуре. Беспроводная передача энергии должна быть точной и безопасной. Космические электростанции должны быть не дорогими в производстве. Низкая стоимость космических ракет-носителей. Поддержание постоянного положения станции над приёмником энергии: ведь энергия столкновения с частицами Солнца будет отталкивать станцию от нужного положения, а энергия, передаваемая на Землю, будет толкать станцию от Земли
