В России завершили разработку проекта солнечной космической электростанции для передачи энергии с орбиты на Землю

Российские специалисты тоже оказались вовлечены в разработку систем передачи энергии из космоса на Землю. «Роскосмос» сообщил, что специалисты холдинга «Российские космические системы» завершили работу над проектом перспективной солнечной космической электростанции (СКЭС). Она будет передавать энергию на Землю или обслуживаемым спутникам по лазерному каналу, что гарантирует малое рассеивание и сверхточную адресацию.

«В связи истощением природных ресурсов Земли остро встаёт задача нахождения альтернативных источников энергии. В атмосфере нашей планеты солнечные лучи рассеваются и почти полностью теряют свою энергоэффективность. Однако в открытом космосе КПД использования солнечной энергии выше в десятки раз. Она может быть преобразована в лазерный луч и с минимальной энергопотерей передана на Землю. То есть человечество может черпать энергию в неограниченном количестве в космосе из возобновляемого источника — Солнца. Эта разработка — прекрасная альтернатива термоядерной энергетике», — заявила инженер-исследователь отделения разработки перспективной аппаратуры РКС Мария Баркова.

Комплекс СКЭС представляет собой двухкомпонентную систему. Собирает, накапливает и транслирует энергию беспилотная космическая станция площадью 70 м2. Второй компонент — это наземный комплекс с ректенной в виде мобильной принимающей системы с аккумуляторами, которая получает энергию по лазерному лучу, преобразует её в электричество, накапливает и распределяет между абонентами. Предполагается, что подобная услуга найдёт применение для обеспечения электричеством труднодоступных (островных, горных и северных) районов Земли независимо от погодных условий и времени суток.

В качестве другого варианта использования СКЭС рассматривается передача энергии на другие космические аппараты для плановой подзарядки и в случае аварийных ситуаций.

Проект предусматривает оснащение космической станции устройством балансировки распределения энергии между передачей в реальном времени и накоплением излишков. При этом также предусмотрен канал для питания бортовых систем корабля. В частности, на заряд аккумуляторов станции и её питание будет распределяться 5 % энергии с солнечных ферм. Остальные 95 % процентов пойдут на заряд аккумуляторов системы трансляции энергии (на Землю или на спутники). Достоинством лазерной передачи энергии является малая длительность трансляции — от наносекунды, и крайне низкая расходимость пучка.

Также СКЭС будет располагать буферной системой накопления энергии для удержания излишков, вырабатываемых солнечными панелями. В буфер будет уходить вся энергия, которой в конкретный момент времени не нашлось места в канале питания подсистем станции и в канале системы передачи.

«Роскосмос» отдельно поясняет, как устроен буфер: «Излишки ценной энергии поступают в специальный генератор излучения, а затем — в «буферный» аккумулятор на хранение. Генератор излучения состоит из магнетрона и оптического квантового генератора. В связке они вырабатывают лазерное и СВЧ-излучение при взаимодействии потока электронов с электрическим полем. Это излучение транслируется в преобразователь, тот превращает его в электрический ток, который копится в «буферном» аккумуляторе. В любой момент по команде управления эта «буферная» электроэнергия может быть пущена через циклотронный преобразователь на наземную ректенну лазером».

Подвешивать космические электростанции предполагается на солнечно-синхронных орбитах с наклонением 82°, 90° и 98°. Точное наведение лазерного пучка на мобильные наземные ректенны будет обеспечено синхронизирующим программным комплексом. Подобные орбитальные электростанции для передачи энергии на Землю разрабатывают в СШАВеликобритании и в других странах. О планах реализации российского проекта пока ничего не известно.

Источник

Поделиться ссылкой:

Total Views: 1421 ,
 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *