«Короче говоря, я вижу это так: в эволюционной борьбе победили два вида устройств — наиболее эффективно уменьшавшиеся в размерах и другие — неподвижные. Первые дали начало этим самым чёрным тучам. Лично я думаю, что это очень маленькие псевдонасекомые, способные соединяться в случае необходимости, ради каких-то общих интересов, в большие системы. Как раз в виде туч. Так шла эволюция подвижных механизмов.»
Станислав Лем, «Непобедимый»

Ещё пять лет назад ничто не предвещало беды. Никто не мог представить, что они так плотно войдут в нашу жизнь. Конечно, им ещё далеко до популярности мобильных телефонов, но сомневаться не приходится — прямо перед нашими глазами совершается настоящая революция, которую мы чуть не проморгали. Маленькие и большие, летающие и ползающие, радиоуправляемые и автономные — всё это о дронах. Читать дальше>>

Вы не астрофизик, а специалист по отделке интерьеров, поэтому вас гораздо больше интересует не космонавтика, а где можно приобрести ламинат недорого. Именно поэтому настоятельно советую вам заглянуть на сайт praktik-pol.ru. Здесь вы найдете широчайший ассортимент высококлассного ламината по максимально низким ценам!

---

Кривые и области, указанные на рис. выше, дают не столько количественные величины мощностей составляющих мировой энергетики, сколько состав и ранжировку по возлагаемой «нагрузке» на рассматриваемые виды энергетики или по другому — степень их востребованности на разных временных этапах. Чем большим будет отличие реальной картины развития энергетики от рассматриваемой концепции из-за ограниченности ресурсов и производственных мощностей, слабой организации международных взаимодействий, преобладания корпоративных интересов над общечеловеческими, тем глубже будут захвачены Природа и Цивилизация проблемами экологии, негативных межгосударственных и социальных взаимоотношений.

 

Предварительный этап с начала текущего века до 2030-2050 г. характеризуется необходимостью резкого ограничения использования углеродных и углеводородных топлив с целью уменьшения вероятности изменения климата, связанного с увеличением парникового эффекта, а также в связи с ограниченностью ресурсов и неэффективностью их использования в качестве источника энергии (область 1). Основная цель такого ограничения — предотвратить начало необратимых изменений в Природе. По оценкам без принятия мер по ограничению выбросов парниковых газов начало необратимых процессов возможно в 2020-2030 гг.. В это время основную нагрузку по обеспечению возрастающих энергетических потребностей Цивилизации придется нести возобновляемым земным источникам энергии (Солнце, ветер, реки, приливы и др.) и атомной энергетике (области 2 и 3 соответственно) при активном поиске и внедрении энергосберегающих технологий.

 

Возобновляемые источники энергии являются экологически чистыми в части выбросов парниковых газов. Однако по ряду причин (большие капитальные затраты, локальное влияние на местные климатические условия, отчуждение больших площадей, приводящее к сокращению пахотных земель, пастбищ, лесов и др.) возобновляемые источники энергии смогут компенсировать лишь незначительную часть требуемого уменьшения доли углеродной и углеводородной энергетики. Суммарный глобальный потенциал возможного использования возобновляемых источников энергии составляет 16-19 ТВт..

 

Атомные электростанции выбрасывают в атмосферу количество вредных веществ в двадцать раз меньше, чем работающие на нефти и мазуте, и в тысячу раз меньше, чем угольные электростанции. Поэтому, с точки зрения предотвращения возможности необратимых процессов в биосфере из-за увеличения парникового эффекта на предварительном этапе, не остается ничего другого, кроме достаточно быстрой замены углеродной и углеводородной энергетики возобновляемыми источниками энергии и атомной энергетикой. Под атомной энергетикой подразумеваются не только атомные электростанции, но и атомные станции теплоснабжения, а также атомно-водородная энергетика, которая позволит перевести транспорт, а также многие производства на экологически чистое водородное топливо.

 

В предложенной концепции для выполнения поставленных целей требуется рост атомной энергетики с тем, чтобы начиная примерно с 2030 г. доля мировой атомной энергетики превышала долю углеродной и углеводородной. Близкий к этому вывод содержится в прогнозе развития мировой энергетики для перехода к устойчивому развитию, разработанным в Институте систем энергетики СО РАН. Рассматриваемые обычно в качестве проблемных вопросы ограниченных запасов природного урана, безопасности и утилизации большого количества радиоактивных отходов решаются, и современный уровень развития науки и техники, в том числе космической, позволит использовать новые технологии. Так, проблему особо опасных отходов предлагается решить кардинальным способом — их захоронением в космосе.

Главный недостаток этой концепции — нереалистичность обеспечения постоянного освещения коллекторов лунных баз с помощью зеркал на лунной орбите, так как зеркала должны постоянно вращаться, направляя солнечный «зайчик» на коллектор. Учитывая площадь солнечных коллекторов (десятки тысяч квадратных километров) и необходимое число зеркал на одной орбите для постоянного освещения одной и той же площадки коллектора, потребуется около 1 млн зеркал на орбите Луны (при мощности 20 ТВт и размере зеркал примерно 1 км в диаметре). Это представляется нереалистичным даже только с точки зрения загрязнения окололунного пространства.

 

Более реалистичной видится вторая концепция с сооружением дополнительных солнечных коллекторов на обратной стороне Луны. Фактически это означает строительство трех баз, из которых хотя бы одна всегда освещена Солнцем (кроме случаев полных лунных затмений). Это увеличивает необходимую площадь солнечных коллекторов (фотоэлементов) и требует сооружения линий электропередач от баз на обратной стороне Луны к передающим антеннам. Однако эти дополнительные работы на Луне гораздо менее трудоемки, чем создание и запуск зеркал на лунные орбиты (с последующим их удалением оттуда). Между тем, в этой концепции сохраняются СВЧ-ретрансляторы на орбитах вокруг Земли, что требует специального рассмотрения. В принципе, возможны два способа размещения ретрансляторов: на геостационарной и средневысотных полярных орбитах. Первый способ представляется достаточно практичным, хотя и требует специального исследования возможных схем и алгоритмов переключения СВЧ-лучей от разных антенн на Луне на спутники-ретрансляторы или непосредственно на приемные ректенны. Принимая во внимание стационарное положение ретрансляторов на ГСО, такие схемы и алгоритмы будут не слишком сложными. Однако в этом случае проявятся ограничения на общее число ретрансляторов и широтное расположение ректенн. Общая мощность системы при такой схеме будет, по-видимому, не такой огромной (менее 1 ТВт). Эту разновидность лунной энергосистемы следует сопоставить по трудностям реализации и экономической эффективности с КСЭС (в частности КСЭС такой же мощности потребует в три раза меньшую площадь фотоэлементов).

 

Однако возможность реализации второго способа размещения СВЧ-ретрансляторов вызывает серьезные сомнения. При их расположении на средневысотных орбитах потребуются десятки таких спутников для обслуживания каждой ректенны. Объясняется это тем, что спутник, пролетая над ректенной, будет лишь относительно короткое время находиться в пределах ее видимости и для обеспечения непрерывного облучения ректенны необходима последовательность из многих спутников на одной и той же орбите. Потребуются десятки или даже сотни тысяч ретрансляторов на земных орбитах в зависимости от единичной мощности и числа ректенн. Маловероятно, чтобы это оказалось технически и экономически приемлемым и допустимым по условиям загрязнения околоземного пространства. Кроме того, потребовалась бы чрезвычайно сложная система управления для переключения СВЧ-лучей с одного спутника на другой или непосредственно на ректенну. Поэтому данную разновидность следует либо совсем исключить из рассмотрения, либо изучать при ограниченных параметрах (по числу ректенн).

 

Наиболее проста и легче реализуема третья концепция — без све-тоотражателей на лунных орбитах и СВЧ-ретрансляторов на орбитах вокруг Земли, но с дополнительными базами фотоэлементов на обратной стороне Луны. В этом случае СВЧ-лучи передаются с лунных антенн непосредственно на ректенны Земли. Естественно, при этом будут продолжительные перерывы в энергоснабжении. Кроме того, они не могут располагаться в полярных зонах Земли, где Луна не поднимается достаточно высоко над горизонтом. При данной концепции ежедневно будут иметься 14-18-часовые перерывы в СВЧ-облучении ректенн. Это означает необходимость либо дублирования мощности лунной энергосистемы другими видами электростанций, либо применения накопителей энергии. В случае дублирования энергия из Космоса будет обеспечивать только экономию топлива (как и многие другие возобновляемые источники энергии). При использовании же накопителей потребуется увеличение мощности (и площади) ректенн (и лунных баз) в 4-5 раз по сравнению со среднедневной выравненной мощностью (с учетом КПД накопителей). Это, конечно, увеличит стоимость энергии.

К чему мечтать о холодном вакууме космоса, когда мы живем на такой прекрасной планете?! Так что обязательно загляните на туристический портал http://navlasniochi.com/. Здесь вы знаете о самых удивительных уголках нашей планеты, которые вполне могут посоперничать с красотами космических пейзажей!

---

Несмотря на сравнительную простоту солнечных энергоизлучательных систем с тепловой накачкой, в силу специфики источника первичной энергии достижение этими системами высоких характеристик проблематично. Так, в случае использования системы с газотурбинным энергетическим контуром, температура на входе в сопловой блок газодинамического лазера для лазеров трех различных поколений и лазеров на смешении должна составлять, соответственно, 1200, 1800, 2400 и 4000 К. Достижение же температур в фокусе концентратора солнечного излучения выше 1800 К представляется практически невозможной в силу высоких требований к точности поверхности концентратора и его ориентации на Солнце при больших размерах. В случае с паротурбинной установкой возникают трудности, связанные с использованием в лазерном контуре высокотемпературного компрессора. Поэтому энергоизлучательные системы с тепловой накачкой могут уступать по энергетическим и массогабаритным показателям системам с прямой оптической накачкой.

 

Солнечные энергоизлучательные системы с электрической накачкой. Принципиальные ограничения КПД солнечных энергоизлучательных систем с оптической и тепловой накачкой, связанные с низкой спектральной плотностью сконцентрированного излучения и ограниченными возможностями получения высокой температуры в фокальной области реальных концентраторов, устраняются при использовании электрической энергии для создания активной среды. Такой средой может служить пучок электронов (лазер на свободных электронах), поток газа, молекулы которого находятся в электронном (эксимерный лазер) или колебательно-вращательном (электроразрядный лазер) возбужденном состоянии, либо полупроводник (полупроводниковые лазерные диоды).

 

Принципиальная схема солнечной энергоизлучательной системы с электрической накачкой, получающей электроэнергию от солнечной батареи:

1 — панели солнечной батареи; 2 — электрогенератор; 3 — компрессор;

4 — электроразрядный лазер; 5 — преобразователь тока; 6 — диффузор;

7 — теплообменник; 8 — насос; 9 — холодильник-излучатель

 

На начальном этапе исследований возможности создания КСЭС с лазерными системами рассматривались системы на базе электроразрядных лазеров различных типов, что объясняется достаточно высоким уровнем их развития и хорошо прогнозируемыми характеристиками. Энергоизлучательные системы с мощными электроразрядными лазерами имеют в лазерном контуре диффузор, теплообменник системы отвода теплоты и компрессор (рис. выше). Энергия вводится в контур электронным пучком пре- дионизации, электрическим разрядом накачки и посредством сжатия рабочего тела в компрессоре.

Ко встрече с братьями по разуму люди начали готовиться задолго до наступления космической эры. Впервые вопрос о населённости других небесных тел встал в начале XVII века, когда Галилео Галилей рассмотрел на Луне горы. Мистический серебристый диск на небе обернулся миром, похожим на Землю! С этого момента населёнными стали считаться все планеты нашей системы, Солнце, а иногда и звёзды. Вывод о существовании инопланетян был сделан на основании логического умозаключения: если среди лунных гор никто не живёт, то зачем они там нужны? Читать дальше>>

— Но Хогвартс-то спрятан, — удивилась
Гермиона, — Эта каждому известно… каждому, кто
читал «Историю Хогвартса», во всяком случае…
Он заколдован. Если на него посмотрит магл,
то всё, что он увидит, — это осыпающиеся руины
и знак при въезде: «НЕ ВХОДИТЬ. ОПАСНАЯ ЗОНА!»
Джоан Роулинг «Гарри Поттер и кубок огня»

Произведения о Гарри Поттере — одна из самых популярных ныне фантастических саг. при этом действие её происходит не 6 неведомом мире, где горит зелёное солнце, а на нашей с вами Земле. Разумеется, фанатов так и тянет пуститься на поиски замков и деревень, упомянутых в книгах. этом выпуске фантастического путеводителя мы собрали места, которые совершенно необходимо посетить каждому уважающему себя любителю «поттерианы». Читать дальше>>

Гораздо больше, чем изучать проблемы развития мировой энергетики, вы хотите утолить свою жажду азарта? Тогда играть на деньги клуб вулкан — это именно то, что вам нужно, тем более что ваше безобидное увлечение никак не повлияет на экологию нашей планеты! Узнайте подробности прямо сейчас на club-vulkan-777.com.

---

Энергопотребление является одним из характерных показателей уровня жизни человека. Увеличение численности населения Земли с прогнозируемыми темпами роста ~1% в год, а также стремление к повышению уровня жизни определяют высокие требования к темпам развития энергетики (до 2020 г. по первичным источникам энергии: уголь, нефть, газ, уран — темп роста составит ~ 1,7 % в год). По данным Всемирного Банка к концу XXI века численность населения планеты может достичь 10 млрд человек. Особенностью прогнозируемого роста населения являются стабилизация численности населения в развитых странах на уровне около одного млрд человек и рост численности населения в развивающихся странах к концу XXI века до 9 млрд человек.

 

При соответствующем технологическом уровне мирового производства, с учетом условий естественного обитания, энергетическая мощность, приходящаяся на душу населения, определяет «качество» жизни. К началу XXI в. в среднем на одного человека в мире приходилось около 2,35 кВт мощности по первичным энергоносителям, в то время как в США — 10 кВт, в Канаде — 14 кВт. Если принять, что к концу столетия средний мировой уровень будет соответствовать современному уровню энергопотребления в развитых странах (10 кВт/чел.), то можно оценить масштаб мировой энергетики с учетом роста численности населения планеты в 100 млрд киловатт.

 

Однако, интенсивное развитие энергетики на базе традиционных источников энергии (уголь, нефть, газ) не позволит обеспечить необходимые потребности, так как их природные запасы, во-первых, ограничены, и, во-вторых, технологии современного производства из первичных в конечные потребляемые виды энергии (тепловую, электрическую, механическую) приведут к нарушению экологического равновесия и необратимым изменениям в природе.

 

На проблеме климатических изменений, обусловленных хозяйственной деятельностью человека, прежде всего сжиганием органических топлив, целесообразно остановиться отдельно. В последние несколько лет достигнут значительный прогресс в понимании того, как климатическая система Земли изменялась во времени и пространстве. Климатологи уверены, что опасное изменение климата на Земле в настоящее время происходит в результате человеческой деятельности. Аномально высокая скорость потепления связывается с возрастанием в атмосфере концентрации парниковых газов в результате сжигания углеродного топлива, а также развития сельского хозяйства (двуокись углерода) и модернизации землепользования (метан и закись азота). За прошедший век (1907-2006 г.) изменение средней глобальной температуры воздуха составило 0,74°С, причем линейный тренд температуры в последние 50 лет (0,13°С за десятилетие) почти вдвое превышал соответствующее значение для столетия, а 11 из 12 последних лет (включая 2006 г.) стали самыми теплыми за весь период инструментальных наблюдений за глобальной температурой с 1850 г. (рис. ниже).

 

Концентрация углекислого газа в атмосфере, средняя температура на Земле и мировые экономические потери от связанных с погодой природных катастроф: 1 — средняя температура (Т); 2 — концентрация CO₂ (К); 3 — экономические потери

 

Межправительственный комитет по изменению климата, рассмотрев различные варианты развития мирового сообщества, констатирует, что к концу нашего века парниковые газы могут достичь угрожающей концентрации, эквивалентной 600 ppm CO₂, в результате чего к 2100 г. климат нашей планеты потеплеет на 2-3°С по сравнению с доиндустри-альным периодом развития общества. Наблюдающийся рост температуры вызывает таяние ледников и «вечной мерзлоты», повышение уровня океана, изменение гидрологического цикла, с увеличением угрозы наводнений и засух, возрастание скорости ветра и разрушительной силы ураганов, уменьшение пространства суши, изменение ландшафтов, нарушение условий обитания человека, животных и растительных организмов, условий природопользования и др. Как сообщается в основном отчете по экономике и изменению климата Stern Review; увеличение температуры воздуха на 5°С может погубить и человеческую цивилизацию. Любое событие подобного рода может оказаться катастрофическим даже при малой вероятности его возникновения, величина его последствий может превысить все вычисления ущерба, наносимого климатическими изменениями.

 

Поиск выхода из прогнозируемой негативной ситуации, причина которой заключается в резком потеплении климата, раскрывает многоплановость взаимосвязанных проблем, лежащих в области экологии и энергетики.

 

Хотя общие ресурсы углеводородного топлива на Земле достаточны для удовлетворения потребностей растущего населения в течение ближайших 150-200 лет, однако при их полном использовании прирост средней температуры в атмосфере составит 8-10°С, что приведет к экологической катастрофе на Земле. Отметим, что даже после прекращения выбросов углекислого газа естественное понижение его концентрации до современного уровня будет происходить более тысячи лет.

 

Проблемы исчерпания ископаемых топлив и загрязнения атмосферы парниковыми газами могут быть частично решены за счет, во-первых, ограничения выбросов парниковых газов при уменьшении потребления углеводородного топлива и использования технологий энергосбережения, а также улавливания и захоронения углекислого газа (секвестирования) и, во-вторых, развития видов энергетики, «чистых» по отношению к парниковому эффекту, таких как атомная, термоядерная, на возобновляемых источниках энергии.

 

Однако принципиальное решение энергетической и экологической проблем лежит на пути вывода значительного объема производства энергии за пределы атмосферы. Особое место занимает использование солнечной энергии с привлечением возможностей космических систем и космических ресурсов в широком понимании этих терминов (в том числе создание космической системы энергообеспечения Земли на базе лунных ресурсов).

 

Еще в 1970-1980-х г. многие отечественные и зарубежные специалисты проводили анализ возможности создания космических солнечных электростанций. Созданный в настоящее время научно-технический потенциал космонавтики позволяет ставить вопрос о возможности ее привлечения к решению фундаментальной проблемы человечества — освоению новых энергетических источников по мере исчерпания запасов углеводородов. В первые десятилетия XXI века необходим переход от концептуальных исследований к практическому осуществлению проектов солнечных электростанций с наращиванием их мощности и количества, начиная с создания летных демонстраторов.

 

Однако даже вывод энергетики за пределы атмосферы не поможет решению задачи в пределах допустимого уровня сбрасываемого энергетикой тепла, определяемого сегодня в -100 ТВт. Для предотвращения достижения предельного уровня тепловой нагрузки может быть предложено кардинальное решение — создать систему, уменьшающую поток солнечного излучения, падающего на Землю. Чувствительность климата к относительно небольшим колебаниям солнечной радиации может стать физической основой для создания регулирующей космической системы. Например, при наличии современного состояния полярных льдов изменение солнечной радиации на 1% приводит к изменению средней температуры воздуха у поверхности Земли на -3° С. Данные наблюдений за Солнцем показывают, что в последние десятилетия «солнечная постоянная» или была практически неизменной, или колебалась в узких пределах, не превышавших 0,1% ее значения.

В XX веке немного событий, которые можно назвать по-настоя1цему светлыми. Но есть дата, которая вызывает позитивные эмоции в любой стране. 12 апреля — день, когда советский лётчик Юрий Гагарин обогнул Землю на корабле «Восток», открыв человечеству дорогу в космос. Его полёт длился меньше двух часов, но вызвал колоссальный резонанс в мире. Гагарин стал знаменитостью, на фоне которой померкли суперзвёзды шоу-бизнеса и политики. А всё потому, что Юрий сам был человеком, который словно явился из прекрасного будущего. Читать дальше>>

Как часто во время просмотра очередного фантастического блокбастера мы видим подобные картины: осыпающие друг друга яркими лазерными лучами космические корабли маневрируют в пространстве под аккомпанемент выстрелов, грохот взрывов и гул двигателей! Или попавший в безвоздушное пространство бедолага с неисправным скафандром просто лопается. Или космонавты летят на Солнце (ночью, конечно же), чтобы зарядить по нему ядерной бомбой, пока оно не потухло… давайте разберёмся, насколько эти популяризированные кинематографом образы соответствуют реальности. Читать дальше>>

Интересуясь, как всегда, новинками техники, я кивнул и с охотой втиснулся в аппарат. Едва я там уселся, профессор захлопнул дверку. У меня зачесалось в носу — сотрясение, с каким печурка закрылась, подняло в воздух невычищенные остатки сажи, так что, втянув их с воздухом, я чихнул. В этот момент профессор включил ток. Вследствие замедления времени мой чих продолжался пять суток, и, открыв дверку, Тарантога нашёл меня почти без чувств от изнеможения.
Станислав Лем, «Звёздные дневники Ийона Тихого, Путешествие двенадцатое»

Как известно, путешествия мои нельзя расположить по порядку, так как происходили они не только в пространстве, но и во времени. Иное из них могло начаться в двадцать шестом столетии, а закончиться в двадцатом. Так что, отправляясь в путь, я уже знал о своих будущих приключениях из старинных преданий, в которых, впрочем, никогда не оказывалось ни слова правды. Читать дальше>>