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.

«Бенджен Старк возвращается в Ночной Дозор с бастардом своего брата. Я хочу поехать вместе с ними и увидеть Стену, о которой мы так много слышали… постоять на вершине Стены и пустить струю с края мира.»
Тирион Ланнистер, первый турист Семи Королевств

В мире «Игры престолов» не хотел бы поселиться даже самый ярый фанат сериала и книг Джорджа Мартина. Едва ли кто-то мечтает оказаться там гостем на свадьбе или простым зрителем на арене для поединков. Однако благодаря сериалу «Игра престолов» от HBO поклонники саги могут совершить турпоездку во вполне мирный Вестерос. В этом выпуске фантастического путеводителя мы расскажем, как найти Королевскую Гавань и Винтерфелл, Браавос и ледяное Застенье… прямо на карте Европы. Читать дальше>>

Первые попытки реконструировать вымерших животных по окаменевшим останкам предпринимались ещё в античности. Древние греки, а за ними и римляне считали, что кости динозавров принадлежат мифическим гигантам. Черепа же мамонтов приписывались циклопам — отверстие под хобот принималось за единственную глазницу… Разумеется, учёные XIX-XX справлялись с задачей лучше, как правило, но далеко не всегда. 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>>

Ранее считалось, что на поверхности Марса не может быть жидкой воды, ведь там слишком холодно. Однако новые данные, полученные из проб грунта, взятых марсоходом Curiosity, показали, что под поверхностью планеты образуются капли и плёнки из солёной воды. 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.

«Кулибину никак не удавалось всерьёз заняться чем-нибудь иным, кроме иллюминаций, бутафории для празднеств, различных курьёзных автоматов и тому подобного. Даже Академия рассматривала Кулибина как универсального механика, которого можно использовать для любого дела.»
Николай Кочин «Кулибин»

В сети регулярно появляются красивые списки русских изобретений. Примерно треть фактов из этих списков обычно ошибочна, а в остальных двух третях есть небольшой конфликт. Например, Фёдор Пироцкий действительно изобрёл и построил первый трамвай. Только вот он умер в нищете, а первую трамвайную линию запустил в Берлине фон Сименс. Считать ли это русским изобретением, если в мир трамвай пошёл из Германии? Мы решили сделать небольшой обзор дореволюционных изобретений, которые не только были созданы в России, но и были переняты другими государствами. Читать дальше>>

Свидетелями редкого явления — четырёхкратной вспышки сверхновой — стали астрофизики из нескольких стран. Точнее, вспышка была одна, однако здесь вмешался оптический эффект под названием «гравитационная линза». Свет от сверхновой, находящейся в одном из рукавов спиральной галактики в 9,3 миллиарда световых лет от нас, усилило и исказило мощное гравитационное поле скопления галактик MACSJ1149.6+2223. Эта гравитационная линза расположена прямо перед сверхновой, но на 4 миллиарда световых лет ближе к нам. Яркость сверхновой увеличилась почти в 20 раз, и теперь она будет видна ещё несколько лет. Раньше учёным доводилось фиксировать аналогичное явление, возникающее из-за квазаров («Крест Эйнштейна»), однако от вспышки сверхновой этот оптический эффект наблюдается впервые.

Вы настолько поглощены космосом, что все ваши сны с понедельника на вторник так или иначе касаются бескрайнего космического вакуума и кораблям, бороздящим этим простором. И вы, конечно же, хотите знать, что они означают! Самый исчерпывающий ответ на этот вопрос вы найдете на www.osoznannie-snovidenya.ru.

---

Как уже отмечалось, в программе первых этапов освоения Луны могут быть использованы не только существующие PH тяжелого класса, но и перспективные, в том числе предлагаемая к разработке РКК «Энергия» PH грузоподъемностью 60 т.

 

Зависимость стартовой массы транспортного средства на основе межорбитального буксира на орбите 800 км от массы грузового модуля (на этой же орбите)

 

Исследование влияния грузоподъемности существующих и перспективных тяжелых PH на оптимальные параметры и эффективность применения ММБ на основе ЯЭРДУ выполнено в [5.47]. Для двухпусковой схемы развертывания зависимость стартовой массы транспортного средства на основе ММБ (на орбите 800 км) от массы грузового модуля (на той же орбите) приведена на рис. выше. С увеличением стартовой массы ММБ линейно увеличивается оптимальное значение мощности ЯЭУ (рис. ниже) и при грузоподъемности PH порядка 60 т оптимальной будет мощность ЯЭРДУ ММБ порядка 3 МВт.

 

Зависимость оптимальной мощности ЯЭУ от массы грузового модуля на орбите 800 км при двухпусковой схеме развертывания транспортно комплекса

 

При этом одновременно с ростом мощности снижается удельный импульс и увеличивается тяга ЭРДУ, снижается оптимальное значение продолжительности рейса и, естественно, увеличивается суммарная масса полезного груза, перевозимого за весь срок эксплуатации ММБ (рис. ниже).

 

Влияние массы грузового модуля на стартовой орбите ММБ (800 км) на оптимальные значения импульса (а) и тяги (б) ЭРДУ; времени рейса (в) и суммарной массы полезного груза, доставляемого на орбиту Луны за весь срок эксплуатации ММБ (г)

 

Полученные результаты оптимизационных расчетов могут быть обработаны в виде приведенных ниже простых эмпирических зависимостей, позволяющих оперативно оценить проектные параметры ММБ и его составляющих для заданной грузоподъемности PH, при которых будет реализован максимум суммарного полезного груза на орбите Луны при заданном активном ресурсе ЯЭУ и двухпусковой схеме развертывания транспортного комплекса:

 

где k_ij — некоторые эмпирические коэффициенты, которые принимают следующие значения: k₁₁ =1,31 [т]; k₁₂=5,018 [т]; k₂₁ =55,503 [кВт/т]; k₂₂ = 58,629 [кВт]; k₃₁ = — 23,397 [км/с]; k₃₂ = 3,624 [км/(сxт^0,5)]; k₃₃ = 103,204 [км/с]; k₄₁ = 1,751 [Н/т]; k₄₂ = — 5,174 [Н]; k₅₁ = 552,861 [сут x т⁰⁵]; k₅₂ = 35984,865 [сут]; k₅₃ = 35,785 [сут]; k₆₁ = 0,494; k₆₂ = — 0,092 [т]; k₇₁ = 8,251; k₇₂ = — 40,475 [т].

 

 

Влияние ограничений по компоновке и массе модулей, выводимых на стартовую орбиту. Рассматриваемая компоновка модулей буксира, а именно: выведение ЭРДУ с заправленной системой хранения и подачи и полезного груза одним пуском PH, т.е. отдельно от ЯЭУ, определяет соотношение между массами модулей. Имеет место два негативных результата применения схемы выведения с модулями равной массы. Во-первых, снижается суммарная масса полезного груза, доставляемого буксиром на орбиту Луны за весь срок эксплуатации. Во-вторых, увеличивается мощность ЯЭУ, что значительно усложняет и удорожает процесс ее создания и производства. При этом следует отметить, что именно грузовой модуль определяет тип используемой PH

 

Для рассматриваемой транспортной операции между орбитами Земли и Луны при использовании для регулярного выведения «грузового» модуля тяжелой PH одноразовое выведение «энергомодуля» должно осуществляться PH меньшей грузоподъемностью. Возможен вариант выведения той же PH, но с добавочным полезным грузом, не связанным с транспортировкой на орбиту Луны, например, КА с последующей доставкой собственным разгонным блоком на его орбиту функционирования. Следует подчеркнуть, что чем выше грузоподъемность PH, тем вариант с использованием PH меньшей грузоподъемностью для выведения энергомодуля более выгоден.