Vilken teknik används i rymdenergi
- Trådlös överföring av energi
Trådlös
Energin kan överföras med laserljus eller mikrovågor vid olika frekvenser beroende påVilket val har gjorts för att säkerställa att strålningsöverföringen är icke-joniserande, för att undvika eventuella störningar i det ekologiska eller biologiska systemet i energiproduktionsområdet?
Den övre gränsen för utsläppsfrekvensen är inställdså att energin per foton inte orsakar jonisering av organismer när de passerar genom dem. Jonisering av biologiska material börjar bara med ultraviolett strålning och manifesterar sig som ett resultat vid högre frekvenser, så ett stort antal radiofrekvenser kommer att finnas tillgängliga för energitransmission.
- Lasrar
NASA-forskare arbetade på 1980-talet med möjligheten att använda lasrar för att utstråla energi mellan två punkter i rymden.I framtiden kommer denna teknik att bli en alternativ metod för energiöverföring i rymden.
År 1991 lanserades SELENE-projektet, som innebar skapandet av lasrar för rymdenergi, inklusive utsläpp av laserenergi till månbaser.
År 1988 föreslog GrantLogan att man skulle använda en laser placerad på jorden för att driva rymdstationer, förmodligen skulle detta kunna göras 1989. Det har föreslagits att använda diamantsolceller vid en temperatur på 300 °C för att omvandla ultraviolett laserstrålning.
SELENE -projektet fortsatte att arbeta med dettakoncept tills det formellt stängdes 1993 efter två års forskning och långdistansprovning av tekniken. Anledning till stängning: höga kostnader för genomförandet.
- Konvertera solenergi till el
Inom rymdenergi, i befintliga kraftverk och vid utveckling av rymdkraftverk är det enda sättet att effektivt generera energi genom användning av solceller.
En fotocell är en elektronisk anordning som omvandlar fotonernas energi till elektrisk energi.Den första fotocellen baserad på den externa fotoelektriska effekten skapades av Alexander Stoletov i slutet av 1800-talet.
Halvledarsolcellsomvandlare (PVP) är de mest energieffektiva enheterna för detta, eftersom de är en direkt, enstegs energiomställning.
Effektiviteten hos industriellt framställda solceller är i genomsnitt 16 %, och de bästa proverna har upp till 25 %. I laboratoriet har vi redan uppnåttVerkningsgraden är 43%.
- Ta emot energi från mikrovågor som avges av en satellit
Det är också viktigt att betona sätten att fåenergi. En av dem är att få energi med hjälp av rektennor. Rectenna är en enhet som är en olinjär antenn utformad för att omvandla energin i fältet för en våg som faller på den till likströmsenergi.
Det enklaste designalternativet kan vara en halvvågsvibrator, mellan vars armar en enhet med envägsledningsförmåga (till exempel en diod) är installerad.
I denna version av designen kombineras antennenmed en detektor, vid vilken utgången i närvaro av en infallsvåg uppträder en EMF. För att öka förstärkningen kan sådana enheter kombineras till flerelementarrayer.
För- och nackdelar med rymdenergi
Kosmisk solenergi är den energi somtas emot utanför jordens atmosfär. I frånvaro av gasföroreningar i atmosfären eller molnen faller cirka 35 % av energin som kommer in i atmosfären på jorden.
Dessutom, genom att välja rätt omloppsbana,du kan få energi ungefär 96% av tiden. Således kommer solcellspaneler i geostationär omloppsbana om jorden, på en höjd av 36 tusen km, att ta emot i genomsnitt åtta gånger mer ljus än paneler på jordens yta, och ännu mer när rymdfarkosten är närmare solen än jordens yta.
En extra fördel är det faktum att det inte finns några problem med vikten eller korrosion av metaller i rymden på grund av bristen på en atmosfär.
Å andra sidan, den största nackdelen med utrymmeenergi är hög kostnad. Det andra problemet med att skapa en IPS är stora energiförluster under överföring. Vid överföring av energi till jordens yta kommer minst 40-50% att gå förlorade.
De viktigaste tekniska problemen med rymdenergi
Enligt en amerikansk studie från 2008 finns det fem stora tekniska utmaningar som vetenskapen måste övervinna för att göra rymdenergi lätt tillgänglig:
- Solceller och elektroniska komponenter måste fungera med hög effektivitet vid höga temperaturer.
- Trådlös överföring av energi måste vara korrekt och säker.
- Rymdkraftverk måste vara billiga att tillverka.
- Upprätthålla en konstant position för stationen ovanförenergimottagare: solljustrycket kommer att trycka bort stationen från önskad position, och trycket från elektromagnetisk strålning riktad mot jorden kommer att trycka bort stationen från jorden.
Vem ska utvinna energi från rymden
- Kina
Kina vill bli det första landet att installera ett solkraftverk i låg omloppsbana om jorden. Anläggningen är planerad att användas för att samla in och överföra den insamlade energin till jorden.
Strukturen är planerad att placeras pågeostationär bana, på en höjd av 35 786 kilometer, där den ständigt kommer att kunna förbli ovanför en utvald punkt på jorden, sa Long Lehao, chefsdesigner för raketerna i kinesiska Long March-9-serien.
Projektet ger konstruktion i omloppsbanastora solpaneler. Fördelen med kraftverket blir möjligheten till nästan konstant mottagning av solenergi, oavsett väderförhållanden. Det är planerat att överföra energi till jorden med hjälp av laser eller mikrovågor.
Energin från solens strålar kommer att omvandlas till elektrisk ström och sedan överföras till jorden med hjälp av mikrovågor eller laserstrålning.
År 2030 är det planerat att sätta upp ett fullfjädrat kraftverk i megawattklass i omloppsbana. Kinesiska forskare vill bygga en kommersiell gigawatt-klassstation i omloppsbana till 2050.
- Japan
Information om Japan har med största sannolikhet förlorat sin relevans. Däremot meddelade landet 2009 att man påbörjade byggandet av ett rymdkraftverk.
Att delta i ett projekt värt 21 miljarder dollarkontrakterades av Mitsubishi Electric och IHI-företag. Under fyra år krävdes de att utveckla och konstruera specifika anordningar för att transportera paneler till en stationär omloppsbana på 36 tusen km, montera paneler och överföra el till jorden med minimala förluster. Däremot bestämde de sig förmodligen för att inte genomföra projektet av någon anledning.
- Ryssland
Den huvudsakliga vetenskapliga institutionen i Roscosmos är TsNIIMashtog initiativet till att skapa ryska rymdsolkraftverk (KSPS) med en kapacitet på 1-10 GW med trådlös överföring av el till markkonsumenter.
TsNIIMash uppmärksammar det faktum att amerikanska och japanska utvecklare har tagit vägen att använda mikrovågsstrålning, som idag verkar vara mycket mindre effektiv än laserstrålning.
Projekt av FSUE NPO im.Lavochkin planerar att använda solpaneler och strålande antenner på ett system av autonoma satelliter som styrs av en pilotsignal från jorden. För antennen, använd kortvågsmikrovågsområdet upp till millimeters radiovågor. Detta kommer att göra det möjligt att bilda smala strålar i rymden med minimala storlekar på generatorer och förstärkare. Små generatorer kommer också att göra mottagningsantenner en storleksordning mindre.
Läs mer:
En okänd typ av signal registreras i den mänskliga hjärnan
Ovanlig sand som finns på Kurilöarna, från vilken japansk samurai gjorde svärd
Den största kometen i historien ses i solsystemet: den är nästan en planet