Энергетическая установка на околосолнечной орбите
В последнее
время часто говорится о перспективах солнечной энергетики как неисчерпаемого
источника энергии. Однако в том виде, в каком это предлагают (создание гелиоэлектростанций на Земле вместо "потенциально
опасной" ядерной энергетики) - эта идея не имеет перспективы, о чем
подробнее рассказано в статье, критикующей такое предложение, высказанное
Р.И.Косолаповым (http://mgo-rksmb.narod.ru/Science/kosolapov.html). Солнечная энергетика может рассматриваться всерьез
в том случае, если солнечные энергетические установки располагать не на Земле,
а ближе к Солнцу. Такой вариант планируется реализовать в процессе создания
лунных баз для большого количества жителей.
В
энергетической системе будущего общества предполагается принцип неограниченного
производства энергии - когда при термоядерных реакциях электроэнергия является
лишь побочным продуктом, а основной целью ядерной и термоядерной отрасли
является синтез всех химических элементов, чтобы не зависеть от ископаемых
ресурсов. Для того, чтобы ядерный синтез всех элементов имел положительный
энергетический баланс, а для этого синтез всех элементов надо нaчинать с водорода. Поэтому основной задачей энергоустановки
на околосолнечной орбите и должно быть получение водорода из Солнца. Получать
солнечный водород можно одним из двух вариантов: наиболее простой - захват
водорода из солнечного ветра. По мере развития научно-технического прогресса
можно применять более развитую технологию: синтез вещества из солнечного
излучения (энергия излучения от Солнца улавливается, концентрируется,
совершается образование электронно-позитронных пар, затем на космических
ускорителях, работающих от той же солнечной энергии, электрон-позитронные пары
сталкиваются между собой, в результате чего порождаются равные количества
вещества и антивещества). Вещество (водород) улавливается и направляется на
термоядерные установки, а антивещество сбрасывается обратно на Солнце, а при необходимости
и его можно использовать в каких-либо хозяйственных или оборонных задачах.
Самый
сложный момент здесь - обеспечение концентрации энергии, т.е. увеличение
плотности солнечного излучения до такого уровня, при котором происходил бы
пробой вакуума (образование электрон-позитронных пар).
различные варианты принципиального решения этой
проблемы имеются, задача в том, чтобы довести их до конкретного технического
решения.
Кроме
водорода, можно проводить захват и других компонентов солнечного ветра, в том
числе и пресловутого гелия-3. С помощью данной энергоустановки можно получать
значительно больше гелия-3, чем с Луны. Сама Луна в деле получения гелия-3
является лишь первым этапом.
Теперь
о технических деталях. Во второй месяц программы освоения
Луны (когда будет решаться задача наполнения баз атмосферой) тот спутник на
окололунной орбите, который будет использоваться для решения этой задачи,
следует преобразовать в космическую станцию, которую надо будет доставить с
окололунной на близкую околосолнечную орбиту, и на основе этой станции и
создать конструкционную базу околосолнечной энергоустановки.
Еще
важная техническая задача - как уберечь энергоустановку от огромных температур,
которые будут в непосредственной близости от Солнца. Самый традиционный вариант
- использование в конструкции тугоплавких металлов (вольфрам, осмий) или даже
использование в качестве армировки высоконейтронных изотопов их химических аналогов (от сиборгия до дармштадтия), которые
могут быть достаточно долгоживущими. Другим вариантом может быть использование
эффектов вакуума и невесомости (даже если конструкционные элементы начнут
плавиться, то от этого они не будут разрушаться), или вообще не использовать в
установке твердые поверхности (один из вариантов "концентрации энергии"
- в аэрозоле, что может быть эффективнее, чем если
сооружать специальную установку).
В
продолжение темы:
Американский проект космической установки для улавливания солнечной энергии