Космические проекты советской науки

Управляемый термояд не только даст дешёвую неисчерпаемую энергию, но и приведёт к окончанию войн за энергетическое сырьё. А пока нет термояда надо развернуть в космосе электростанции. Они не только будут аккумулировать, а затем передавать энергию, но и осветят ночью и в непогоду любые уголки нашей планеты.

Такие прогнозы содержат работы ведущих советских учёных в сборнике «Вам жить в XXI веке», изданном в 1986 году…

Сборник издательства «Молодая гвардия» «Вам жить в XXI веке», изданный в 1986 году, рассказывает об абсолютной перемене в помощью техники жизни всей планеты (вплоть до климата и ландшафтов). В этом сборнике ведущие советские учёные рассказывают о достижениях в тех научных областях, где они работают, и прогнозируют, как это скажется на землянах буквально через 20-30 лет. То есть, примерно в наше время.

Мы приводим только два мнения учёных, но и из них хорошо видно, какими масштабами оперировала советская наука.

Термояд покончит с войнами

Николай Геннадиевич Басов, директор Физического института АН СССР, дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Нобелевской премий, председатель правления общества «Знание», главный редактор журналов «Квантовая электроника» и «Природа».

Преимущество термоядерной энергетики, основанной на лазерном синтезе, можно продемонстрировать на следующем примере. Обычная тепловая электростанция мощностью 1 млн. кВт потребляет в год 2,1 млн. т угля, атомная электростанция такой же мощности — 30 т урановой руды, а термоядерная электростанция — 600 кг термоядерного горючего.

Еще одно её преимущество заключается в чрезвычайно низкой цене дейтериево-тритиевого топлива и в высоком качестве получаемой энергии. Возможность создания термоядерного реактора, работающего в режиме получения водорода, означает революцию в системе производства и снабжения энергией. Представьте себе тепловые электростанции, работающие на водородном топливе, автомобили, потребляющие вместо дорогостоящего бензина дешёвый водород, «водородный», а не электрический утюг и т.д.

При этом нет необходимости хранить водородное топливо в сосудах большой ёмкости, что связано с опасностью взрыва. Существующая в настоящее время технология изготовления сферических оболочек диаметром около 100 мкм и толщиной стенок в несколько микрометров (лазерных термоядерных мишеней) решает проблему взрывобезопасности при хранении и распределении водородной энергии. Прочность капсул такова, что газообразный водород можно хранить в них при давлении в сотни и тысячи атмосфер.

Овладение управляемым термоядерным синтезом создаст новые широкие возможности для развития человеческой цивилизации, исчезнет призрак энергетического голода. Человечество сможет вплотную заняться многими проблемами, решение которых сегодня тормозится вследствие нехватки энергии. Принципиально новая технология производства энергии не только повлечет за собой новую революцию в промышленном производстве, но и позволит резко поднять уровень повседневной жизни людей.

Создание термоядерной энергетики ликвидирует реальную основу современной борьбы за энергию, лишит смысла военно-политические доктрины и концепции, ставящие во главу угла овладение энергетическим сырьём. Это создаст возможность значительно смягчить политический климат на нашей планете и тем самым ослабить нависшую над человечеством военную угрозу, создать более благоприятные условия для поступательного развития человеческой цивилизации.

Солнечная энергия

Олег Григорьевич Макаров, лётчик-космонавт СССР, совершил три космических полета — в 1973, 1973 и 1980 годах. Работает в конструкторском бюро, где создаются космические корабли и орбитальные станции, кандидат технических наук.

Можно предположить, что через небольшое время малогабаритные приёмно-передающие устройства размером с наручные часы будут у каждого. Вы нажмёте несколько кнопок и услышите голос (а то и увидите) нужного вам человека.

В последнее десятилетие в микроэлектронике произошла настоящая революция, все последствия которой мы ещё только начинаем осознавать. Не за горами то время, когда микрокомпьютер станет таким же неотъемлемым элементом нашего окружения, как часы, телефон или телевизор. Но какое же отношение всеёэто имеет к космонавтике? Оказывается, самое прямое.

Благодаря космической технике появляется возможность уже в ближайшем будущем создать единую информационную систему страны, а может быть, и всей планеты. С помощью спутниковой, кабельной и радиоволновой связи миллионы индивидуальных компьютеров могут быть объединены в единый комплекс.

Космонавтике по силам внести свой вклад и в решение энергетической проблемы. Уже на борту третьего советского искусственного спутника работали кремниевые солнечные элементы — первые фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии, вынесенные в космос.

В дальнейшем при выполнении космических программ по исследованию Луны, Венеры, Марса КПД солнечных батарей был повышен до 11-12% в космических условиях и 15% в наземных (характеристики таких элементов ухудшаются под воздействием протонов и электронов низких энергий, в частности, в околоземном пространстве). Применение сложных полупроводниковых структур позволит довести КПД до 30%.

Совершенствование солнечных элементов продолжается, и это позволяет нам надеяться, что со временем на геостационарных орбитах появятся космические электростанции, с которых преобразованная солнечная энергия в сверхвысокочастотном диапазоне будет передаваться на Землю. Проекты таких гигантских сооружений, удалённых от Земли на десятки тысяч километров, уже существуют. Их фотоэлектрические «щиты» или «ковры» могут собирать солнечную энергию почти 24 часа в сутки.

В последние годы появились проекты, в которых космические электростанции (КЭС) выглядят несколько по-другому. Их «сместили» с относительно низких околоземных орбит (около 40 тысяч километров) на околосолнечные, расположенные в районе орбиты Меркурия или даже ещё ближе к Солнцу.

Основание разумное: на орбите Меркурия мощность потока солнечной энергии выше в 6 раз, чем около Земли. Ну а если КЭС «соорудить» на расстоянии 15 млн. километров от Солнца, то на неё буквально «обрушится» поток энергии: его мощность будет уже в 100 раз больше. В таком случае солнечная батарея может иметь площадь в 100 раз меньшую, чем у станции такой же мощности, находящейся на геостационарной орбите.

Собирать такие конструкции — прочные, лёгкие и термостойкие — придётся непосредственно в космосе из заготовок, доставленных с Земли. А это значит, что в будущем там появятся крупные производственные и сборочно-монтажные комплексы, и одной из самых массовых на орбите станет профессия космического монтажника.

Современная космическая техника ещё не достигла того уровня, который бы позволял смонтировать в космосе десятки квадратных километров фотобатарей. Однако само по себе изучение проблемы может привести к чрезвычайно важным и полезным здесь, на Земле, открытиям. Я имею в виду поиск экономически перспективных способов, позволяющих эффективно преобразовать электрическую энергию в СВЧ-излучение и СВЧ-излучение — в промышленный ток. Представьте себе, что во всём мире исчезли линии электропередачи.

А почему бы нам не подумать о создании космических солнечных отражателей? Вот что думает по этому поводу один из тех, кто разрабатывает эту идею: «Зеркало на орбите ИСЗ (искусственного спутника Земли) может осветить большие районы в тёмное время, например, во время полярной ночи.

Лучшая видимость снизит число транспортных аварий. Освещение, создаваемое спутниками, может быть весьма полезно при освоении новых районов и поисковых работах при кораблекрушениях или после стихийных бедствий. Оно может содействовать лучшему развитию светолюбивых растений и повышению урожайности».

Расчёты показывают: чтобы в ночное время при наличии облачности получить нормальное освещение, нужно на достаточно высокую орбиту поместить зеркало площадью 20-50 квадратных километров. Если использовать более низкие орбиты, то, с одной стороны, придётся уже создавать целую систему из 6-10 зеркал, непрерывно сменяющих друг друга, а с другой, площадь каждого из них может быть уменьшена всего до 0,3-0,7 квадратного километра.

Запасы экологически чистой солнечной энергии неистощимы.