Које технологије се користе у свемирској енергији
- Бежични пренос енергије
Бежични
Енергија се може пренети помоћу ласеразрачења или микроталасне на различитим фреквенцијама у зависности од дизајна система. Који су избори направљени да би се осигурало да пренос зрачења буде нејонизујући, како би се избегли могући поремећаји екологије или биолошког система региона који производи енергију?
Постављена је горња граница фреквенције емисијетако да енергија по фотону не изазива јонизацију организама при проласку кроз њих. Јонизација биолошких материјала започиње тек ултраљубичастим зрачењем и, као резултат, манифестује се на вишим фреквенцијама, па ће велики број радио фреквенција бити доступан за пренос енергије.
- Ласери
НАСА истраживачи су радили 1980-их самогућност коришћења ласера за емитовање енергије између две тачке у простору. У будућности ће ова технологија постати алтернативни начин преношења енергије у свемирску енергију.
1991. започео је пројекат СЕЛЕНЕ, који је укључивао стварање ласера за свемирску енергију, укључујући емитовање ласерске енергије у лунарне базе.&нбсп;
Године 1988. Грант Логан је предложио коришћење ласерапостављених на Земљу за напајање свемирских станица, наводно би то могло да се уради 1989.&нбсп;Предложено је коришћење дијамантских соларних ћелија на 300°Ц за претварање ултраљубичастог ласерског светла.
Пројекат СЕЛЕНЕ је наставио да ради на овомеконцепт док формално није затворен 1993. године након двогодишњег истраживања и дугогодишњег испитивања технологије. Разлог за затварање: високи трошкови примене.
- Претварање сунчеве енергије у електричну
У свемирској енергији, у постојећим станицама и у развоју космичких електрана, једини начин да се ефикасно добије енергија је коришћење фотонапонских ћелија.
Фотоћелија је електронски уређај који претвара енергију фотона у електричну енергију. Прву фотоћелију засновану на спољашњем фотоелектричном ефекту створио је Александар Столетов крајем 19. века.
Најефикаснији, са енергетске тачке гледишта, уређаји за ово су полупроводнички фотонапонски претварачи (ПВЦ), пошто је ово директна, једностепена транзиција енергије.
Ефикасност фотоћелија произведених у индустријским размерама је у просеку 16%, а најбољи узорци до 25%.&нбсп;У лабораторијским условима већ је постигнута ефикасност од 43%.
- Пријем енергије из микроталасних таласа које емитује сателит
Такође је важно нагласити начине добијањаенергије. Један од њих је добијање енергије помоћу ректена. Рецтенна је уређај који је нелинеарна антена дизајнирана да претвара енергију поља таласа који пада на њу у енергију једносмерне струје.
Најједноставнија опција дизајна може бити полуталасни вибратор, између чијих кракова је уграђен уређај са једносмерном проводљивошћу (на пример, диода).
У овој верзији дизајна антена је комбинованаса детектором на чијем се излазу у присуству упадног таласа појављује ЕМФ. Да би се повећао добитак, такви уређаји се могу комбиновати у низове са више елемената.
Предности и недостаци свемирске енергије
Космичка соларна енергија је енергија којапримљено ван Земљине атмосфере. У недостатку загађења гасом у атмосфери или облацима, отприлике 35% енергије која је ушла у атмосферу пада на Земљу.&нбсп;
Поред тога, избором праве орбиталне путање,можете добити енергију око 96% времена. Тако ће фотонапонски панели у геостационарној орбити Земље, на висини од 36 хиљада км, примати у просеку осам пута више светлости од панела на површини Земље, а још више када је летелица ближе Сунцу него површине Земље. &нбсп;
Додатна предност је чињеница да не постоји проблем са тежином или корозијом метала у свемиру због недостатка атмосфере.
С друге стране, главни недостатак простораЕнергија&нбсп;је висока цена.&нбсп;Други проблем стварања ИПС-а су велики губици енергије током преноса. Приликом преношења енергије на површину Земље, најмање 40-50% ће бити изгубљено.
Главни технолошки проблеми свемирске енергије
Према америчкој студији из 2008. године, постоји пет главних технолошких изазова које наука мора превазићи да би свемирска енергија била лако доступна:
- Фотонапонске и електронске компоненте морају да раде са високом ефикасношћу на високим температурама.
- Бежични пренос енергије мора бити тачан и сигуран.
- Свемирске електране морају бити јефтине за производњу.
- Одржавање константног положаја горе наведене станицепријемник енергије: притисак сунчеве светлости одгурнуће станицу од жељеног положаја, а притисак електромагнетног зрачења усмереног на Земљу одгурнуће станицу од Земље.
Ко ће извлачити енергију из свемира
- Кина
Кина жели да постане прва земља која ће поставити соларну електрану у ниску орбиту Земље. Планирано је да се објекат користи за прикупљање и пренос прикупљене енергије на Земљу.
Планирано је да се објекат налази нагеостационарној орбити, на висини од 35.786 километара, где ће моћи стално да остане изнад одабране тачке на Земљи, рекао је Лонг Лехао, главни конструктор кинеске ракете серије Лонг Марцх-9.&нбсп;
Пројектом је предвиђена изградња у орбитивелики соларни панели. Предност електране биће могућност готово константног пријема сунчеве енергије, без обзира на временске прилике. Планирано је преношење енергије на Земљу помоћу ласера или микроталаса.
Енергија сунчевих зрака претвориће се у електричну струју, а затим пренијети на Земљу помоћу микроталаса или ласерског зрачења.
До 2030. године планирано је лансирање пуноправне електране класе мегавата у орбиту. Кинески научници желе да у орбити до 2050. године изграде комерцијалну станицу класе гигавата.
- Јапан
Информације о Јапану су највероватније изгубиле на важности. Међутим, земља је 2009. објавила да почиње изградњу свемирске електране.&нбсп;
Да учествује у пројекту вредном 21 милијарду доларауговорили Митсубисхи Елецтриц и ИХИ корпорације. Током четири године од њих се захтевало да развију и конструишу специфичне уређаје за транспорт панела у стационарну орбиту од 36 хиљада&нбсп; км, склапање панела и пренос електричне енергије на Земљу уз минималне губитке. Међутим, вероватно су из неког разлога одлучили да пројекат не реализују.&нбсп;
- Русија
Главна научна институција Роскосмоса је ТсНИИМасхпреузео иницијативу за стварање руских космичких соларних електрана (КСПС) капацитета 1-10 ГВ са бежичним преносом електричне енергије до земаљских потрошача.
ТсНИИМасх скреће пажњу на чињеницу да су амерички и јапански програмери кренули путем коришћења микроталасног зрачења, које се данас чини много мање ефикасним од ласерског зрачења.
Пројекат ФСУЕ НПО им.Лавочкин претпоставља употребу соларних панела и зрачних антена на систему аутономних сателита, којима управља пилот сигнал са Земље. За антену користите краткоталасни микроталасни опсег до милиметарских радио таласа. То ће омогућити формирање уских зрака у свемиру са минималним величинама генератора и појачавача. Мали генератори такође ће пријемне антене учинити за ред величине мањим.
Опширније:
Непозната врста сигнала бележи се у људском мозгу
Необичан песак пронађен на Курилским острвима, од којег су јапански самураји правили мачеве
Највећа комета у историји виђена је у Сунчевом систему: то је готово планета