Энергетическая установка на околосолнечной орбите
В последнее
время часто говорится о перспективах солнечной энергетики как неисчерпаемого
источника энергии. Однако в том виде, в каком это предлагают (создание гелиоэлектростанций на Земле вместо "потенциально
опасной" ядерной энергетики) - эта идея не имеет перспективы, о чем
подробнее рассказано в статье, критикующей такое предложение, высказанное
Р.И.Косолаповым (http://www.minspace.ru/Science/kosolapov.html). Солнечная энергетика может рассматриваться всерьез
в том случае, если солнечные энергетические установки располагать не на Земле,
а ближе к Солнцу. Такой вариант планируется реализовать в процессе создания
лунных баз для большого количества жителей.
В
энергетической системе будущего общества предполагается принцип неограниченного
производства энергии - когда при термоядерных реакциях электроэнергия является
лишь побочным продуктом, а основной целью ядерной и термоядерной отрасли
является синтез всех химических элементов, чтобы не зависеть от ископаемых
ресурсов. Для того, чтобы ядерный синтез всех элементов имел положительный
энергетический баланс, а для этого синтез всех элементов надо нaчинать с водорода. Поэтому основной задачей энергоустановки
на околосолнечной орбите и должно быть получение водорода из Солнца. Получать
солнечный водород можно одним из двух вариантов: наиболее простой - захват
водорода из солнечного ветра. По мере развития научно-технического прогресса
можно применять более развитую технологию: синтез вещества из солнечного
излучения (энергия излучения от Солнца улавливается, концентрируется,
совершается образование электронно-позитронных пар, затем на космических
ускорителях, работающих от той же солнечной энергии, электрон-позитронные пары
сталкиваются между собой, в результате чего порождаются равные количества
вещества и антивещества). Вещество (водород) улавливается и направляется на
термоядерные установки, а антивещество сбрасывается обратно на Солнце, а при необходимости
и его можно использовать в каких-либо хозяйственных или оборонных задачах.
Самый
сложный момент здесь - обеспечение концентрации энергии, т.е. увеличение
плотности солнечного излучения до такого уровня, при котором происходил бы
пробой вакуума (образование электрон-позитронных пар).
различные варианты принципиального решения этой
проблемы имеются, задача в том, чтобы довести их до конкретного технического
решения.
Кроме
водорода, можно проводить захват и других компонентов солнечного ветра, в том
числе и пресловутого гелия-3. С помощью данной энергоустановки можно получать
значительно больше гелия-3, чем с Луны. Сама Луна в деле получения гелия-3
является лишь первым этапом.
Теперь
о технических деталях. Во второй месяц программы освоения
Луны (когда будет решаться задача наполнения баз атмосферой) тот спутник на
окололунной орбите, который будет использоваться для решения этой задачи,
следует преобразовать в космическую станцию, которую надо будет доставить с
окололунной на близкую околосолнечную орбиту, и на основе этой станции и
создать конструкционную базу околосолнечной энергоустановки.
Еще
важная техническая задача - как уберечь энергоустановку от огромных температур,
которые будут в непосредственной близости от Солнца. Самый традиционный вариант
- использование в конструкции тугоплавких металлов (вольфрам, осмий) или даже
использование в качестве армировки высоконейтронных изотопов их химических аналогов (от сиборгия до дармштадтия), которые
могут быть достаточно долгоживущими. Другим вариантом может быть использование
эффектов вакуума и невесомости (даже если конструкционные элементы начнут
плавиться, то от этого они не будут разрушаться), или вообще не использовать в
установке твердые поверхности (один из вариантов "концентрации энергии"
- в аэрозоле, что может быть эффективнее, чем если
сооружать специальную установку).
В
продолжение темы:
эволюция Солнца и реконструкция его структуры
вращение Солнца и его структура: информация по состоянию на 2013 год
Американский проект космической установки для улавливания солнечной энергии
Проект "Географическая таблица Менделеева" по распределению задачи по разработке технологий синтеза различных химических элементов региональных отделений профструктур