Системы энергоснабжения лунной инфраструктуры

Считаете освоение Луны бесперспективным занятием и видите гораздо больший смысл в изучении таких космических объектов, как двойные звездные системы, где, по мнению многих ученых, может существовать жизнь? В таком случае, я могу Вам только порекомендовать заглянуть на сайт daily-news.com.ua, где Вы узнаете самые актуальные новости по данной теме!


071914 1527 4 Системы энергоснабжения лунной инфраструктуры

Основой развития лунной базы должно стать ее энергетическое обеспечение, необходимое для получения кислорода и других элементов, обеспечение теплового режима и замкнутого цикла биосистем базы на протяжении лунного дня и лунной ночи, обеспечение электроэнергией исследовательской аппаратуры, экспериментального и промышленного оборудования. Для решения этих задач потребуется создание специального энергетического комплекса.

071914 1527 5 Системы энергоснабжения лунной инфраструктуры

Имеющиеся данные по требуемым уровням электрической и тепловой энергии лунной базы первого этапа зависят от того, какие цели и задачи освоения Луны рассматривают специалисты и авторы публикаций, детализации этапов освоения Луны, количества членов экипажа и комфортности их пребывания на базе, степени замкнутости систем жизнеобеспечения, технологических процессов и их цикличности, масштабов производства продукции, источника первичной энергии (солнечная, ядерная) и, соответственно, дефицита или избыточности электроэнергии и т.п. Так, выполненные под руководством академика В.П. Глушко проектные проработки средств постоянно действующей базы-станции с массой технических средств на Луне (без посадочных ступеней) 130 т (в том числе научной аппаратуры и лабораторно-ис-следовательской базы 21,5 т) и с численностью экспедиции 6 человек со сменой их один раз в год, предусматривали развертывание лунной атомной электростанции (АЭС) с располагаемой электрической мощностью до 300 кВт на основе термоэмиссионной ядерно-энергетической установки (ЯЭУ). В РКК «Энергия» была также разработана концепция построения лунного энергетического комплекса, включающего в качестве первичного источника установки, преобразующие энергию солнечного излучения в электричество, например фотоэлектрические или газотурбинные, а в качестве аккумулятора электроэнергии — кислород-водородные электрохимические генераторы, разработанные для орбитального корабля «Буран».

071914 1527 6 Системы энергоснабжения лунной инфраструктуры

Анализ различных типов энергоустановок показал, что на начальном этапе создания лунной базы при уровне электропотребления, не превышающем 25 кВт, еще может оказаться целесообразным использование энергомодулей на основе солнечных батарей и регенеративной энергоустановки с электролизером воды и электрохимическим генератором. Наращивание мощности системы энергоснабжения может быть обеспечено доставкой дополнительного комплекта энергомодулей. Однако, по мере развития базы и увеличения потребляемой мощности на Луну должны доставляться ядерные энергоустановки. В табл. ниже приведены массовые характеристики солнечных и ядерных лунных энергосистем, причем, так как масса ядерной установки существенным образом зависит от схемы организации радиационной защиты, то были рассмотрены варианты ЯЭУ как с расположением на поверхности Луны, так и заглубленные в лунном грунте. Видно, что даже при электрической мощности 25 кВт масса электростанции на основе ЯЭУ будет почти в 2 раза меньше, чем на основе солнечной энергоустановки, а при заглублении ЯЭУ в лунном грунте — более чем в 5 раз.

 

Электрическая мощность энергостанции, кВт 25 50
Масса лунной энергостанции, т Солнечная энергоустановка 14,6 29,2
ЯЭУ Заглубление ядерного энергоблока в лунном грунте 2,6 3,5
Размещение ядерного энергоблока на поверхности с круговой радиационной защитой 8,5 11,4

Сравнительный анализ возможных вариантов построения лунных энергостанций на основе солнечной и ядерной энергии показывает, что, кроме массовых преимуществ при генерируемой электрической мощности более 50 кВт, АЭС практически всех схем размещения и организации радиационной защиты имеют преимущество по сравнению с солнечными энергостанциями по интегральному стоимостному критерию — суммарной стоимости изготовления и доставки энергостанции на Луну. В табл. ниже приведены оценки суммарной стоимости лунных энергостанций при стоимости изготовления АЭС на основе термоэмиссионной ЯЭУ мощностью 25 кВт 140 млн долл. и 50 кВт — 170 млн долл. и удельной стоимости доставки полезного груза на Луну 10 млн долл./т. Для вариантов АЭС дополнительно учитывалась стоимость изготовления и доставки на Луну высоковольтного кабеля.

 

Электрическая мощность электростанции, кВт 25 50
Суммарная стоимость энергостанции, млн. долл. Солнечная энергоустановка 236 422
ЯЭУ Размещение в лунном грунте 176 215
Размещение на поверхности Луны 235 294

Найти на unnatural: Системы энергоснабжения лунной инфраструктуры
Автор: admin | 19 Июль 2014 | 137 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100