В современной фантастике использование антивещества описывается как естественный и привычный процесс: с его помощью звездолёты бороздят Галактику, а безумные злодеи взрывают планеты. Но откуда взялась столь необычная идея материи со знаком «минус»? И почему при всей её популярности и множестве экспериментальных подтверждений её существования мы до сих пор не нашли способа использовать антивещество в своих целях? Читать дальше>>

«Карл Саган был
выдающимся визионером,
и теперь его наследие
должно быть сохранено для
дальнейшего развития наших
знаний о жизни во Вселенной
и продолжения освоения
космоса на все времена.»
Дэниел Голдин, директор NASA

Высокая наука не терпит суеты. Большинство учёных избегает «безумных» гипотез и не любит общаться с дилетантами. Но время от времени появляются визионеры, которым тесно в лабораториях и на кафедрах, которые желают непосредственно познавать весь этот огромный мир, проникая в его тайны и делясь своими открытиями. Именно они помогают нам почувствовать движение прогресса и красоту познания. Таким визионером был Карл Саган. Читать дальше>>

Террор — радикальный способ действия самых разнообразных экстремистов, вне зависимости от их национальности и религии. Но где-то с конца прошлого века имидж самых жестоких и опасных террористов прочно утвердился за исламскими фундаменталистами, которые требуют, чтобы мусульмане всегда следовали принципам, заложенным на заре ислама. На чём основаны убеждения этих жестоких экстремистов? Попробуем разобраться в прошлом и настоящем исламского радикализма, не обойдя вниманием историю ислама в целом. Читать дальше>>

Вы используете исключительно ресурсы нашей планеты, поэтому вам малоинтересны концепции добычи энергии из космоса. И правда, зачем преодолевать земную гравитацию и выходить на орбиту, когда можно отправиться порыбачить, лодки ротан. Это и быстрее и дешевле! Подробности на flotilion.ru.

---

Энергия на выведение массы КСЭС с поверхности Луны в выбранную точку либрации с помощью электромагнитных ускорителей будет представлять собой одну из основных затратных энергетических составляющих для лунной промышленной инфраструктуры. При предварительной ее оценке принималась во внимание необходимость получения на Земле заданной величины мощности в 20 ТВт. Учитывая перспективное значение КПД тракта передачи энергии в космосе для микроволнового диапазона, равного 0,7 и КПД прохождения атмосферы 0,9, мощность КСЭС в точке либрации должна составлять 32 ТВт.

 

При удельной массе источников ИК-излучения и солнечных батарей в сумме 5 кг/кВт, масса КСЭС составит около 160 млн т. Для выведения с поверхности Луны в сферу ее действия необходимо этой массе сообщить скорость 2,4 км/с, затратив при этом 4,6х10¹⁷ Дж. Если на создание КСЭС потребуется 30 лет, то для решения этой задачи требуемая мощность энергетики в точке либрации с учетом КПД преобразования электричества в механическую энергию, принятого 0,9 и указанного выше КПД передачи энергии в космосе, будет иметь значение 730 МВт. Даже увеличенная вдвое, для учета деградации солнечных батарей и ограниченного срока эксплуатации аппаратуры, новая величина будет составлять ~5×10^-5 от мощности КСЭС.

 

Изготовление элементов спутников-ретрансляторов предполагается производить на Луне, а сборку конструкции диаметром ~1000 м и массой ~100 т для каждого спутника, после выведения электромагнитной катапультой с Луны, осуществлять в точке либрации, где размещается КСЭС. После сборки спутник посредством буксира с ЭРДУ, доставляется к месту функционирования на орбите, близкой к ГСО. При этом затраты характеристической скорости будут составлять 2,34 км/с. Общая масса спутников-ретрансляторов составит около 500 тысяч т. В качестве рабочего тела ЭРДУ буксиров могут быть использованы металлические магний или кальций, добываемые на Луне и содержащиеся в лунном грунте в достаточном количестве (магний — 89 кг/м³ грунта, кальций — 150 кг/м³ грунта). Обычно в качестве рабочего тела в ЭРДУ используется ксенон, висмут, можно использовать ртуть, т.е. вещества, с большой атомной массой. Испытания ЭРДУ с литиевым рабочим телом мощностью 500 кВт показали вполне удовлетворительные характеристики, поэтому замена лития на магний или кальций, добываемые на лунной базе, не приведет к заметному ухудшению тяговых и энергетических характеристик, так как потенциалы ионизации этих металлов близки.

 

По предварительной оценке многоразовый буксир, совершающий циклический рейс L — орбита, близкая к ГСО — L за полгода с полезным грузом в 200 т (масса двух спутников-ретрансляторов), затратит 14 т рабочего тела. Сухая масса буксира будет составлять около 15 т. Чтобы построить КСЭС за 30 лет и поддерживать ее во время эксплуатации, необходимо иметь флотилию из 42 буксиров. Для их обеспечения лунная промышленность должна будет производить до 600 т рабочего тела в год, перерабатывая 4xl0³÷7xl0³ м³ лунного грунта (карьер глубиной 10 м и площадью 20×20÷27×27 м²). Приведенные цифры, несмотря на свою кажущуюся масштабность, показывают принципиальную возможность реализации данной концепции, при условии выполнения ее в рамках международного проекта.

Вам совершенно неинтересна тема космоса: перед вами такой огромный мир, который только и ждет, когда вы начнете его исследовать. Именно поэтому вы хотите прямо сейчас приобрести туры в крым с авиаперелетом из москвы по максимально консервативной цене. Я, в свою очередь, спешу сообщить вам, что найти такие туры вы всегда сможете на сайте russianasha.ru.

---

В РКК «Энергия» Г.А. Сизенцевым и Б.И. Сотниковым предложена концепция мультитераваттной космической системы энергоснабжения, создаваемой лунной промышленностью на основе лунного сырья, работающей в микроволновом или оптическом диапазоне частот. Принципиальная схема системы представлена на рис. ниже. Главное отличие этой системы от всех систем, рассмотренных выше, заключается в том, что ее энергопроизводящий и излучающий комплексы размещаются в одной из устойчивых лагранжевых точек либрации (Ь₄ или L₅) гравитационного поля Земля — Луна (см. рис. ниже). Доставка элементов конструкции и аппаратуры в выбранную точку либрации может быть произведена по баллистической траектории с помощью электромагнитных катапульт («ускорителей»), использование которых было предложено в 1975 г. О’Нейлом (США) для создания конструкций различных поселений в космосе.

 

1 — Земля; 2 — Луна; 3 — точка L₄; 4 — КСЭС в точке L₅; 5 — спутник-ретранслятор;

6 — энергетическое лазерное излучение; 7 — орбита Луны; 8 — направление движения Луны; 9 — близкая к ГСО орбита; 10 — направление движения спутников-ретрансляторов по близкой к ГСО орбите; 11 — направление грузопотока «Луна -L₅»; 12 — направление грузопотоков «L₅ — близкая к ГСО орбита — L₅».

Примечание: Направления грузопотоков не обозначают трассу транспортировки грузов

 

В первую очередь в выбранной либрационной точке должны быть созданы энергетические блоки космической системы, обеспечивающие лунной промышленной инфраструктуре снабжение энергией в течение полных лунных суток. Остальные блоки предназначены для передачи энергии на Землю. Каждому из таких блоков соответствует своя приемная ректенна. Передача энергии производится непосредственно на ректенну (в случае прямой ее видимости из точки либрации), либо через спутник-ретранслятор, находящийся на близкой к ГСО, слегка эллиптической орбите, имеющей наклонение, например, 2-4°. Фокальный параметр орбиты выбирается несколько меньшим радиуса ГСО, а период обращения — 24 ч. Наблюдаемое из места расположения ректенны на Земле периодическое движение спутника по небесной сфере будет происходить по траектории, напоминающей слегка изогнутую букву S, что не препятствует передаче энергии. Например, орбита с фокальным параметром, меньшим радиуса ГСО на 500 км, будет иметь радиус перигея 37580 км, а радиус апогея — 46760 км. Таких орбит может быть выбрано несколько. Их использование дает возможность разместить необходимое количество

 

Принципиальная схема космической системы энергоснабжения:

спутников-ретрансляторов энергетической системы без конкурентной борьбы со спутниками других назначений за размещение на ГСО. Энергетическая система составляется из блоков, содержащих определенное число излучателей, каждый из которых передает свою энергию на одну наземную ректенну.

 

Основные параметры энергопередающего тракта каждого блока, такие как диаметр ректены (D_r), диаметр источника излучения (D_i), количество источников излучения в одном блоке (n), количество блоков в энергетической системе (N), могут быть определены из следующих уравнений:

где w_r — безопасная интенсивность потока энергии на ректенне, кВт/м²; w — интенсивность потока энергии на источнике излучения, кВт/м²; ΣW — общая мощность системы на ректеннах, кВт; W — мощность потока энергии, получаемая на ректенне от энергетического блока, кВт; L — расстояние передачи энергии, м; λ — длина волны энергетического излучения, м; η — КПД тракта передачи энергии, включая атмосферу.

 

Для следующих принятых значений: wr = 5 кВт/м2 [6.52]; wi = 104 кВт/м2; W = 4×106 кВт; Wc = 2х1010 Вт; λ = 10-6 м; L = 3,84х108 м ; η = 0,63, получим: D_r = 1011 м; D_i =0,93 м; n =940; N = 5000.

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.

Планируете вырастить из своего сына второго Гагарина? В этом случае обязательно обязательно прикупите детские книги, затрагивающие тему космоса. Найти такие книги вы сможете, к примеру, на colibribookstore.com.

---

КСЭС на базе солнечных батарей с кремниевыми фотоэлектрическими преобразователями с КПД 12-15% и электроразрядными лазерами с длиной волны излучения 10,6 мкм и с дозвуковым потоком активной среды (CO2) в резонаторе с КПД лазерного контура 18% будет иметь полный системный КПД 2,4%. Удельная масса КСЭС при мощности 45-75 МВт оценивается в 25 кг/кВт, причем 49% приходится на холодильники-излучатели системы охлаждения лазерного контура. При использовании рабочих тел электроразрядного лазера на основе СО достижимы КПД лазерного контура в 29-30 %, при этом, однако, требуются большие мощности для привода компрессора, так как используется сверхзвуковая прокачка рабочего тела в контуре. Однако общий системный КПД может быть увеличен до 4-6%.

 

Достигнут большой прогресс в повышении характеристик полупроводниковых лазеров с электрической накачкой. Для ИК-диапазона промышленностью освоен выпуск источников излучения в ближнем инфракрасном диапазоне с КПД 50%, а для экспериментальных образцов получены значения КПД до 70%. Удельные массы источников ИК-излучения большой мощности (без остронаправленной оптической системы) могут составлять 2-4 кг/кВт. Поэтому энергоизлучающие системы на основе полупроводниковых лазерных диодов представляют большой интерес, так как при использовании совместно с пленочными ФЭП на основе Si или алмазоподобных структур с КПД 15-20% способны обеспечить полный КПД КСЭС 7-14% даже с учетом потерь в оптических элементах. Это существенно выше, чем у систем с оптической и тепловой накачкой, а также у систем с электроразрядными лазерами. Одновременно такая система будет отличаться относительной конструкционной простотой.

 

Недостатком полупроводниковых диодов является относительно низкая рабочая температура (до 40°С), ведущая к большим потребным площадям холодильников-излучателей системы теплоотвода лазера. Однако, учитывая высокий КПД по сравнению с электроразрядными системами (50-70% против 18-30%) и сравнительную близость их рабочих температурных режимов, можно предполагать, что полупроводниковые лазеры окажутся конкурентоспособными по данному критерию.

 

Другой недостаток энергоизлучающих систем на базе полупроводниковых диодов — необходимость суммирования излучения, генерируемого большим количеством отдельных лазерных диодов (их оптическая мощность не превосходит десятков ватт), а также низкое качество (высокая расходимость и асимметрия пучков) излучения диодов, что требует использования специальных оптических систем. Тем не менее, указанные проблемы могут быть преодолены, например, с использованием индивидуальных корректирующих оптических элементов для лазерных диодов.

 

При рассмотрении возможности использования в составе КСЭС лазеров на базе полупроводниковых диодов нельзя не учитывать вопросы стоимости и доступности соответствующих материалов. Большинство полупроводниковых лазерных диодов с высоким КПД созданы на основе GaAs. Учитывая ограниченность запасов галлия и его относительно высокую стоимость, надо полагать, что использование соответствующих диодов возможно для систем передачи энергии космос-космос и пилотных вариантов КСЭС относительно небольшой мощности (десятки — сотни мегаватт), но вряд ли возможно для полномасштабной системы энергоснабжения Земли из космоса отдаленной перспективы суммарной мощностью до единиц и десятков ТВт. В этом случае необходимо использование альтернативных материалов для лазерных диодов.

 

Таким образом, полупроводниковые лазеры с электрической накачкой являются перспективными кандидатами на использование в составе энергоизлучающих систем КСЭС, а также в системах беспроводной передачи энергии космос — космос, в которых принципиальное значение имеет полный КПД тракта передачи энергии.

 

В настоящий момент проекты экспериментальных геостационарных КСЭС мощностью до 1 ГВт, использующих лазерный канал передачи энергии, рассматриваются Японским космическим агентством (JAXA) в рамках программы SSPS [6.52], а также компанией EADS-ST (Германия) в рамках проекта SPI («Космическая энергетическая инфраструктура»).

Астрономы иногда говорят, что звезда — самый простой объект во Вселенной. Что может быть примитивнее газового шара? Это не чёрные дыры и не загадочная тёмная энергия. Но в действительности ближайшая к нам звезда, Солнце, до сих пор хранит немало тайн. Светило существует одновременно и по законам космогонии, и по законам микромира. И те, и другие в наше время хорошо изучены, но это не мешает им конфликтовать между собой. С нашим светилом вообще связано немало загадок. И оно способно преподнести неприятные сюрпризы. Читать дальше>>

Практически в каждой стране есть мошенники, которые работают исключительно с туристами. Поэтому будьте бдительны. Мы расскажем о самых используемых приемах.

• Недосказанность.
Начать хочется с обмана турфирм, которые по сути не обманывают, а говорят правду и только правду (точнее, прописывают ее – мелким шрифтом в договоре). Например, вас заинтересовали свадебные путешествия. Но оператор предлагает не только отпраздновать ханимун за границей, но и устроить там регистрацию брака! Вам называют примерную сумму, которая вызывает дикий восторг, ведь сюда входит и регистрация. И шампанское для присутствующих, и маленький тортик, и даже букет для невесты! И за все это – не так много денег, как казалось.
Лишь потом, когда вы уже окончательно настроены на свадьбу за рубежом, вам сообщают, что в стоимость не входят билеты и проживание отеля.

• Излишняя любезность.
Такое практикуется много где, но по слухам, самые наглые люди обитают у Пизанской башни в Италии. Действуют хитро со сладостной улыбкой на лице. Если вы имеете пару, то к вам подойдет человек с цветком в руке и вручит. После этого человек уходит. Все! Все, да не все, поскольку спустя несколько минут к вам подойдет громила, который попросит за цветок очень высокую цену (притом что товар обмену и возврату не подлежит).
Такая хитрость возможна где угодно, и не только с цветком. В любом случае будьте очень осторожны, когда вам пытаются вручить «подарок» — возможно, бесплатное стоит очень дорого. Даже если вы запланировали отдых на Кубе, то не защищены от цветочных «подарочков».

• Хитрости обменного курса.
В некоторых странах наряду с американскими долларами ходят местные долларовые купюры, которые могут иметь совершенно другой курс. Местные жители, зная о то, что туристы часто путаются, пользуются ситуацией и выдают купюры, одинаковые по номиналу, но меньшие по ценности.

• Ставки возрастают.
Практически в каждом турагентстве вас попросят не везти крупные купюры, а заранее, желательно еще дома обменять их на мелочь. Достаточно распространена ситуация, когда вы ждете сдачу, а продавец вдруг «забывает» язык, перестает вас понимать, хотя до этого все было в порядке. Нажиться любят и таксисты: когда вы приезжаете к месту требования, то узнаете: стоимость поездки возросла в два раза. Именно поэтому определяться с суммами нужно еще до того, как вы воспользуетесь услугой или приобретете товар.

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>>