La energía solar, extraido directamente del cosmos. Es posible?

Con Más de setenta años, en 1941, isaac asimov escribió un relato en el que la energía del sol pasaban a través de microondas, los rayos alrededor del planeta con la ayuda de la estación espacial. Han pasado los años y hoy en día los científicos están tratando de llevar a la práctica esta ciencia-ficción en la realidad en la Tierra. El concepto de la utilización de energía solar, obtenida desde el espacio, o directamente en el espacio se desarrollan desde mediados del siglo 20. Muchos proyectos están esperando su hora.

la energía Solar

Utilizando la energía solar en el espacio (SBSP), podríamos resolver nuestros problemas con la energía y las emisiones de gases de efecto invernadero, con un impacto mínimo en el medio ambiente. El profesor sergio pellegrino de Калтеха recientemente dijo que la masiva producción de energía del sistema de SBSP y el hecho de que nuestro sol va a trabajar más de 10 mil millones de años, nos permiten suponer que la fuente de energía no nos falte aún mucho tiempo.

Uno de los más extensos de investigación de la NASA durante todo el tiempo Satellite Power System Concept Development and Evaluation Program, se centró en particular en la SBSP y costó más de 50 millones de dólares, se llevó a cabo desde 1976 a 1980. Otro pilar fundamental de la investigación, con la financiación de la NASA, para la revaluación y la comprensión de la viabilidad de la SBSP, se llamaba Space Solar Power Exploratory Research and Technology. El estudio implicó una enorme cantidad de sólidos de la investigación, pero, en general, la conclusión fue:

"a gran escala de la SSP — es muy complicado sistema integrado de sistemas, que requiere de numerosos grandes avances en la tecnología moderna y las oportunidades. Elaboró la hoja de ruta que define los caminos posibles para alcanzar los necesarios avances — a pesar de que durante varias décadas". — John C. Манкинс, 7 de septiembre de 2000.

Está Claro que nada está claro. Vamos más lejos en los fundamentos de este exponencial de la tecnología y su viabilidad.

¿Qué es la energía solar, obtenida desde el espacio?

La energía Solar, que se extrae en el espacio, es el concepto de la captura de la energía solar en el espacio ultraterrestre y la transferencia directamente en la Tierra o en otros próximos planeta.

En pocas palabras, podemos colocar algún tipo de mecanismo en el espacio ultraterrestre para casi continuamente capturar la energía del Sol y de transmitir esta energía a la Tierra. Esto puede ocurrir de día o de noche, llueva o cuando el cielo despejado. Tan pronto como recibimos la energía de la Tierra en ректенну (especial de la antena para obtener energía), podemos dividir fácilmente con la ayuda de nuestros métodos convencionales. Todo es muy sencillo.

Hay un montón de ideas relacionadas con la configuración y la arquitectura del mecanismo de la SBSP, que podríamos utilizar. La ubicación del sistema, la arquitectura de los satélites, la recolección de energía y transferencia de energía son los principales puntos principales a los que debe prestar atención en la comprensión de los diferentes sistemas de SBSP. Teniendo en cuenta la cantidad de los conceptos propuestos, vamos a considerar sólo algunos de los más notables de opciones.

Donde colocar un sistema de extracción de energía solar?

Геосинхронная, ella misma геостационарная, (osg) la órbita, el promedio de околоземная (coo) y una baja околоземная órbita (oei) — estas son las opciones a considerar. Más prometedora es la osg por el simplificada de la geometría y de la alineación de la antena con respecto a la ректенне, la escalabilidad y la casi continua de la transmisión de energía. El principal problema de la osg — de gran cantidad de radiación. General espaciales de peligro, tales como микрометеориты o una llamarada solar, también representan una amenaza.

un Satélite de la arquitectura

Crear lunares de la fábrica con una gran cantidad de tráfico o desarrollar los asteroides para el montaje o autoagrupación los satélites de la SBSP — en cualquier caso, la creación de autónomos espaciales de las fábricas será difícil. Toda construcción en el espacio requerirá el uso de locales y materiales gratuitos (es decir, de la luna), impone restricciones a la complejidad de los diseños, si se compara con los que se puede construir en la Tierra.

Una interesante instalación, que estamos construyendo en la Tierra, es un modular de batería solar de desarrollo Калтеха y Northrop Grumann. Mira en el siguiente video.

Otra interesante el concepto de la empresa privada Solaren. En el futuro se planea llevar a cabo un experimento con la construcción de una planta de energía solar SBSP una potencia de 250 Mw en órbita geoestacionaria. En 2009 Solaren ha firmado un acuerdo con la mayor compañía energética de california PG&E a conseguir espacial de la energía solar.

Incluso la NASA con el concepto arbitrariamente grande phased array (creado en 2012) ha atraído la reciente atención de john C. Манкинса, uno de los principales expertos de la SBSP en el mundo.

la manera de recoger la energía del sol en el espacio?

Dos de los conceptos básicos relacionados con la recolección de la energía, es el uso de células fotovoltaicas (solares) o el calor del sol. Se puede captar el calor del sol (y por lo tanto la energía), el uso de espejos para concentrar la luz y el calor del líquido. El vapor, que a su vez, girar la turbina y producir electricidad. Este concepto tiene un peso ventaja en comparación con los paneles solares, ya que reduce el peso total en vatios. Sin embargo, en la mayoría de los conceptos se supone utilizar сверлегкие y de alta eficiencia de celdas solares fotovoltaicas.

Cómo transferir la energía del sol desde el espacio?

La Zona de transferencia de energía es el típicoselección de diseños de la SBSP debido a la eficiencia total, pero el uso de la transferencia de energía de rayo láser — otra opción interesante por el descenso de peso y costo. Sin embargo, cuando se piensa en un potente radiación láser se produce el temor de que se puede convertir en armas espaciales (rayo de la muerte). Sin embargo, los protocolos de seguridad podrían fácilmente eliminar esta amenaza. El diseño puede crear teniendo en cuenta todos los requisitos de seguro los niveles de energía de microondas. No habrá ninguna amenaza para los habitantes de las ciudades y de los seres vivos en el camino de los rayos a la tierra. Simple de la relación inversa entre la antena y ректенной permitiría cortar la transmisión, si se отклонится del curso.

Ahora es cuando hemos de entender que es la SBSP, vamos a bucear en su mayor limitación.

Costo de la instalación de la transmisión de la energía cósmica

Puede parecer que todo está bien y el sol será de miles de millones de años de proveer para nosotros gratuito de la energía. Sin embargo, siempre hay una trampa. Ya hemos señalado una serie de problemas de seguridad, pero el principal obstáculo está relacionado con el costo de envío de todos los materiales necesarios para la SBSP. Las actuales estimaciones de los costos en el envío de alrededor de 1 kg de carga útil al espacio van desde 9000 hasta 43 000 dólares de los estados unidos, dependiendo del cohete y la nave espacial.

Si nos fijamos sólo en el envío de paneles solares, el límite inferior de la gama de los costes en el inicio de la ultraligero sistema SBSP una potencia de 4 Mw es de 4000 toneladas. Pero es probable que sea SBSP estaría en el rango de más de 80.000 toneladas.

puntuación Baja: 4000 toneladas x 9000 dólares por kilogramo = 36 000 000 000 de dólares

puntuación más Alta: 80 000 toneladas x 43 000 dólares por kilogramo = 3 440 000 000 000 de dólares

Si bien estas cifras son aproximadas, todavía estamos obtenemos el coste aproximado de 36 mil millones a 3,4 billones de dólares. El uso de la fábrica en la luna o un asteroide de repente parece barato.

Los Resultados de la investigación de la NASA indican que el espacio de la energía solar es "económicamente viable", si iniciales, los costes se oscilar entre 100 y 200 dólares por kilogramo. Aunque los precios dejo de caer, en particular gracias a la bien multiuso misiles SpaceX, aún queda un largo camino. Sin embargo, esta tendencia va a seguir la ley de ускоряющейся retroceso de ray Курцвейла, y los lanzamientos se siga disminuyendo con millones y millones de personas, hasta varios cientos de dólares.

No hace falta decir que el problema no está en la tecnología, sino en su valor.

el Futuro de la energía solar

La Capacidad de la SBSP garantizar limpia y confiable de energía para el planeta horas y sin fin de semana más barato de cualquier otra fuente — es absolutamente real. Pero se necesitarán décadas de inversión, montaje, pruebas y exitosa, antes de que el sistema comience a pagar su costo inicial.

Y, sin embargo, un componente fundamental de la promoción de SBSP como la verdadera fuente de la energía es la correcta, el clima político.

¿por Qué necesitamos la energía del sol?

Si no se tiene en cuenta políticas, habiendo recibido la SBSP (o fusión nuclear) en la próxima década, podríamos encarnar tales conceptos científicos:

• Espaciales y ascensores espaciales de la torre
• Orbitales de los anillos — mediante el uso de ascensores espaciales, crear un anillo alrededor de la Tierra en lugar de la estación espacial para barato circulación de mercancías y la exploración del espacio
• la Esfera de Дайсона — el gigante de la shell, que abarcan toda una estrella y que absorben la totalidad de su salida de la energía
• Матрешечные cerebros — слоеные ámbito de Дайсона para la transformación de estrellas masivas de los equipos con el uso de la energía destinada a todas las estrellas
• los Mundos de los anillos — artificial del planeta, utilizan toda una estrella

Hay muchas Opciones. Sólo quedan sus inventar y desarrollar. Invite a sus? Comience en nuestra