Техника - молодёжи 1981-03, страница 6

2. КЭС

И ПЕРСПЕКТИВЫ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

СЕРГЕИ ГРИШИН, доктор технических наук, профессор

ЕВГЕНИЙ НАРИМАНОВ, инженер

Основное преимущество солнечной энергии состоит не только в том, что ее источник практически неисчерпаем, но и в том, что в экологическом отношении она совершенно чиста, то есть не загрязняет окружающую среду вредными для всего живого продуктами и гибельной радиацией. Энергия Солнца огромна по своим масштабам. Достаточно сказать, что падающий на Землю в течение одной минуты свет несет энергию, равную вырабатываемой всеми электростанциями СССР за полтора года.

В ограниченных масштабах солнечная энергия уже используется, например, для нагревания воды и обогревания жилищ. В удаленных районах нашей страны работают сотни небольших солнечных электростанций. Они питают береговые маяки и бакены, дают энергию метеостанциям и водоподъемникам, помогающим осваивать пустыни. Правда, вырабатываемое ими электричество в 500 и более раз дороже, чем на тепло- и гидроэлектростанциях. Это существенно сдержи вает развитие наземной солнечной энергетики. Однако специалисты видят возможность снижения стоимости вырабатываемой наземными солнечными электростанциями

энергии на один-два порядка, если сюда будут приложены значительные усилия и материальные затраты. Но наземная солнечная энергетика, очевидно, в любом случае сможет играть только вспомогательную роль. Другое дело, если солнечные электростанции становятся космическими.

Сбор лучистой энергии Солнца в космосе, преобразование ее

- %

Космические солнечные электростанции с термодинамичесиим (сверху) и фотоэлектрическим способами преобразования лучистой энергии Солнца в электричество.

в электрическую и передача на Землю для использования в народном хозяйстве имеют принципиальные преимущества по сравнению с ее улавливанием наземными установками. Среди них повышенный уровень солнечной радиации, непрерывность процесса производства энергии, возможность развертывания в космосе сооружений грандиозных размеров, уменьшение расхода конструкционных материалов, минимальное влияние на окружающую среду в процессе эксплуатации системы. Вслед за К. Э. Циолковским, первым указавшим на эти преимущества, большое внимание проблемам освоения энергии Солнца в космическом пространстве уделяли Н. А. Рынин и М. К. Тихонравов.

В настоящее время солнечная энергия в космосе используется на космических аппаратах для обеспечения жизнедеятельности экипажа и энергоснабжения аппаратуры. Ведутся работы по использованию солнечной энергии для питания маршевых электрореактивных двигателей (ЭРД) космических аппаратов, предназначенных для полета в труднодоступные области межпланетного (пространства.

Идею электроснабжения Земли с помощью космических солнечных электростанций путем передачи энергии по радиолучу, насколько нам известно, впервые вы

сказал известный популяризатор космической техники летчик-инженер Н. А. Варваров. В серии своих статей, опубликованных в «Технике — молодежи» через два с половиной года после запуска первого искусственного спутника Земли и посвященных перспективам использования космических аппаратов в народнохозяйственных целях, Николай Александрович писал: «...когда люди научатся передавать электроэнергию из космоса на Землю без проводов, подобно тому

Наземные и космические комплексы, сопутствующие КЭС.

1 и 2 — КЭС с ректеиной, 3 и Л — PH, 5 — 8 - сборка КЭС, 9 -центр управления.

как сегодня осуществляется связь по радио, творческая мысль человека направит свои усилия на создание космических гелиоэлектростанций, снабжающих жителей Земли электроэнергией в неограниченном количестве* («ТМ», № 3, 1960 год, с. 34).

В дальнейшем американский ученый П. Глаэер в своих работах 1968—1971 годов конкретизировал проектный облик КЭС, включая систему направленной передачи энергии из космоса на Землю в СВЧ диапазоне волн. Он же предложил для размещения электростанций стационарную орбиту. В настоящее время крупнейшие американские аэрокосмические корпорации Боинг, Рокуэлл Интер-нэйшнл и другие разрабатывают технические проекты КЭС и сопутствующих им наземных и космических комплексов, привлекая к работам радиотехнические, электронные и электротехнические фирмы.

ОСНОВНЫЕ ТИНЫ КЭС

Проектный облик КЭС в настоящее время в основном определился. Это грандиозные сооружения, не имеющие аналога в истории космической техники. При полезной мощности в 5 млн. кВт масса станций на рабочей орбите оценивается в 20—60 тыс. т в зависимости от способа преобразования лучистой энергии Солнца в электрическую и массового совершенства энергоустановки и системы направленной передачи энергии из космоса на Землю.

Использование фотоэлектрического способа непосредственного преобразования лучистой энергии Солнца в електричегкую на основе полупроводниковых солнечных элементов. обладающих коэффициентом полезного действия в диапазоне 10-—20%, приводит к необходи-

4