Uzay enerjisinde hangi teknolojiler kullanılır?
- Enerjinin kablosuz iletimi
Kablosuz
Enerji lazer kullanılarak aktarılabilirsistemin tasarımına bağlı olarak farklı frekanslarda radyasyon veya mikrodalga. Enerji üreten bölgenin ekolojisine veya biyolojik sistemine olası zararları önlemek amacıyla radyasyon iletiminin iyonlaştırıcı olmamasını sağlamak için hangi seçimler yapıldı?
Emisyon frekansı için üst sınır ayarlandıböylece foton başına enerji, organizmaların içinden geçerken iyonlaşmasına neden olmaz. Biyolojik malzemelerin iyonlaşması sadece ultraviyole radyasyon ile başlar ve sonuç olarak daha yüksek frekanslarda kendini gösterir, bu nedenle enerji iletimi için çok sayıda radyo frekansı mevcut olacaktır.
- lazerler
NASA araştırmacıları 1980'lerdeuzaydaki iki nokta arasında enerji yaymak için lazer kullanma yeteneği. Gelecekte bu teknoloji, uzay enerjisinde enerji aktarmanın alternatif bir yolu haline gelecektir.
1991 yılında, ay üslerine lazer enerjisi emisyonu da dahil olmak üzere uzay enerjisi için lazerlerin oluşturulmasını içeren SELENE projesi başladı.
1988'de Grant Logan lazer kullanmayı önerdiUzay istasyonlarına güç sağlamak için Dünya'ya yerleştirildi ve bunun 1989'da yapılabileceği düşünülüyor. Ultraviyole lazer ışığını dönüştürmek için 300°C'deki elmas güneş pillerinin kullanılması önerildi.
SELENE projesi bu konuda çalışmaya devam etti.kavramı, iki yıllık araştırma ve teknolojinin uzun menzilli testinden sonra 1993 yılında resmen kapatılıncaya kadar. Kapatma nedeni: yüksek uygulama maliyeti.
- Güneş enerjisini elektriğe dönüştürmek
Uzay enerjisinde, mevcut istasyonlarda ve uzay enerji santrallerinin geliştirilmesinde, enerjiyi verimli bir şekilde elde etmenin tek yolu fotovoltaik hücrelerin kullanılmasıdır.
Fotosel, foton enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren elektronik bir cihazdır. Dış fotoelektrik etkiye dayanan ilk fotosel, 19. yüzyılın sonunda Alexander Stoletov tarafından yaratıldı.
Enerji açısından bakıldığında bunun için en verimli cihazlar yarı iletken fotovoltaik dönüştürücülerdir (PVC'ler), çünkü bu doğrudan, tek aşamalı bir enerji geçişidir.
Endüstriyel ölçekte üretilen fotosellerin verimliliği ortalama %16'dır ve en iyi örneklerde bu oran %25'e kadar çıkmaktadır. Laboratuvar koşullarında halihazırda %43'lük bir verimlilik elde edilmiştir.
- Bir uydu tarafından yayılan mikrodalga dalgalarından enerji almak
elde etmenin yollarını vurgulamak da önemlidir.enerji. Bunlardan biri rektennalar kullanılarak enerji elde edilmesidir. Rectenna, üzerine gelen dalganın alanının enerjisini doğru akım enerjisine dönüştürmek için tasarlanmış doğrusal olmayan bir anten olan bir cihazdır.
En basit tasarım seçeneği, kolları arasına tek yönlü iletkenliğe sahip bir cihazın (örneğin bir diyot) monte edildiği yarım dalgalı bir vibratör olabilir.
Tasarımın bu versiyonunda anten birleştirilmiştir.çıkışında bir olay dalgasının varlığında bir EMF görünen bir dedektör ile. Kazancı artırmak için, bu tür cihazlar çok elemanlı dizilerde birleştirilebilir.
Uzay enerjisinin artıları ve eksileri
Kozmik güneş enerjisi,Dünya atmosferinin dışında alındı. Atmosferde veya bulutlarda gaz kirliliği olmadığında atmosfere giren enerjinin yaklaşık %35'i Dünya'ya düşer.
Ayrıca doğru yörünge yörüngesini seçerek,zamanın yaklaşık %96'sında enerji alabilirsiniz. Böylece, 36 bin km yükseklikte, Dünya'nın sabit yörüngesindeki fotovoltaik paneller, Dünya yüzeyindeki panellerden ortalama sekiz kat daha fazla ışık alacak ve uzay aracı Güneş'e Dünya'dan daha yakın olduğunda daha da fazla ışık alacaktır. Dünyanın yüzeyi.
Ek bir fayda, atmosferin olmaması nedeniyle uzayda metallerin ağırlığı veya korozyonu ile ilgili herhangi bir sorun olmamasıdır.
Öte yandan, alanın ana dezavantajıenerji yüksek maliyetlidir. Bir IPS oluşturmanın ikinci sorunu, iletim sırasında büyük enerji kayıplarıdır. Enerjiyi Dünya yüzeyine iletirken en az% 40-50'si kaybolacaktır.
Uzay enerjisinin temel teknolojik sorunları
2008 yılında Amerika'da yapılan bir araştırmaya göre, uzay enerjisini hazır hale getirmek için bilimin üstesinden gelmesi gereken beş büyük teknolojik zorluk var:
- Fotovoltaik ve elektronik bileşenler, yüksek sıcaklıklarda yüksek verimle çalışmalıdır.
- Enerjinin kablosuz iletimi doğru ve güvenli olmalıdır.
- Uzay enerji santrallerinin üretimi ucuz olmalıdır.
- Yukarıdaki istasyonun sabit konumunu korumakenerji alıcısı: Güneş ışığının basıncı, istasyonu istenen konumdan uzaklaştıracak ve Dünya'ya yönlendirilen elektromanyetik radyasyonun basıncı, istasyonu Dünya'dan uzaklaştıracaktır.
Uzaydan enerjiyi kim çekecek?
- Çin
Çin, alçak Dünya yörüngesine güneş enerjisi santrali yerleştiren ilk ülke olmak istiyor. Tesisin, toplanan enerjinin toplanıp Dünya'ya iletilmesi amacıyla kullanılması planlanıyor.
Yapının üzerinde yer alması planlanmaktadır.Çin Uzun Yürüyüş-9 serisi roketlerin baş tasarımcısı Long Lehao, 35.786 kilometre yükseklikteki sabit yörüngede, sürekli olarak Dünya üzerinde seçilen bir noktanın üzerinde kalabileceğini söyledi.
Proje yörüngede inşaat sağlarbüyük güneş panelleri. Santralin avantajı, hava koşullarından bağımsız olarak neredeyse sürekli güneş enerjisi alma olasılığı olacaktır. Lazerler veya mikrodalgalar kullanılarak enerjinin Dünya'ya iletilmesi planlanmaktadır.
Güneş ışınlarının enerjisi elektrik akımına dönüştürülecek ve daha sonra mikrodalgalar veya lazer radyasyonu kullanılarak Dünya'ya iletilecektir.
2030 yılına kadar, tam teşekküllü megawatt sınıfı bir enerji santralinin yörüngeye yerleştirilmesi planlanıyor. Çinli bilim adamları, 2050 yılına kadar yörüngede ticari gigawatt sınıfı bir istasyon inşa etmek istiyorlar.
- Japonya
Japonya hakkındaki bilgiler büyük olasılıkla alaka düzeyini kaybetmiştir. Ancak ülke 2009 yılında bir uzay enerji santralinin inşaatına başladığını duyurdu.
21 milyar dolarlık projede yer almakMitsubishi Electric ve IHI şirketleri tarafından sözleşme imzalanmıştır. Dört yıl boyunca panelleri 36 bin sabit yörüngeye taşımak için özel cihazlar geliştirmeleri ve inşa etmeleri gerekiyordu. km, panellerin montajı ve elektriğin minimum kayıpla Dünya'ya iletilmesi. Ancak muhtemelen bazı nedenlerden dolayı projeyi hayata geçirmemeye karar verdiler.
- Rusya
Roscosmos'un ana bilimsel kurumu TsNIIMash'tır.Karadaki tüketicilere elektriğin kablosuz iletimi ile 1-10 GW kapasiteli Rus uzay güneş enerjisi santralleri (KSPS) oluşturma girişiminde bulundu.
TsNIIMash, Amerikalı ve Japon geliştiricilerin, günümüzde lazer radyasyonundan çok daha az etkili görünen mikrodalga radyasyonu kullanma yolunu seçtikleri gerçeğine dikkat çekiyor.
FSUE NPO projesi im.Lavochkin, Dünya'dan gelen bir pilot sinyal tarafından kontrol edilen bir otonom uydu sisteminde güneş panelleri ve yayılan antenlerin kullanıldığını varsayar. Anten için, milimetre radyo dalgalarına kadar kısa dalga mikrodalga aralığını kullanın. Bu, minimum boyutlarda jeneratörler ve amplifikatörler ile uzayda dar kirişler oluşturmayı mümkün kılacaktır. Küçük jeneratörler ayrıca alıcı antenleri daha küçük hale getirecektir.
Daha fazla oku:
İnsan beyninde bilinmeyen bir sinyal türü kaydedilir
Japon samuraylarının kılıç yaptığı Kuril Adaları'nda bulunan olağandışı kum
Tarihin en büyük kuyruklu yıldızı güneş sisteminde görülüyor: neredeyse bir gezegen