Техника - молодёжи 2001-04, страница 6

а r>,_M, ннии и Дс4 ■ ьи*/» 1 ем р ое-

прастиче^хи ив улучшаются,

— При современной CTpyvrvpe электро ^nepffclили. «0Г на 85^ v»ep< и* дают тепле вые электростанции работающие на уме и углеводородном топливе, а на допю этом мы* и гидроэлектростанций прикодч! я соответственно 10 и Tpetiyetcw нэрв-щир.1гь mouihocth, что иееозможК' Именно ТЭС являются одним из основных техио

г вины» источников выброса углекислого газа в атмосферу (до 60%) Возникающее благодаря парниковому эффекту глобальное повышение температуры мо форы приведет ¥ таянию приполярных льдов по вышению у|Х)вня океана и затоплению i ро мадных (причем наиболее продуктивны>) прибрежных территорий Еще более опасен эффект сдвига к северу границы вечной мерзлоты в Сибири и Канаде (на 600 — 800 км), наряду с превращением огромных территорий в малопроходимые болота, он приведет к размораживанию подземных запасов гидратов метана и выбросу в атмосферу огромного количества газообразного метана, являющегося также парниковым газом. Это усугубит процесс разогрева атмосферы и может довести его до необратимого катастрофического состояния. Даже при сегодняшних темпах роста температуры тепловая катастрофа может насту пить к 2030 — 2040 г

— Истощаются запасы дешевого углеводородного сырья (нефти хватит на 30 лет, газа — на 60, угля — на 200)

— Высока трудо- и капиталоемкость основных элементов ТЭКа. И это при том, что в развитых странах доля трудоспособного населения, прямо или опосредованно занятого в ТЭКе, составляет 15 — 20%, и ее дальнейшее увеличение малореально

Прогнозируемые сроки кризисов по глобальному потеплению и истощению топливных запасов практически совпадают, что может создать неприятнейшие кумулятивные эффекты. Поэтому неизбежной представляется необходимость перехода к экологически чистой беспарниковой электроэнергетике с использованием возобновляемых ресурсов.

КОСМОС СПАСЕТ! В качестве такой энергетики предлагается электроснабжение из космоса по микроволновому лучу и создание наземных термоядерных электростанций (ТЯЭС) на экологически чистом топливе дейтерий + гелий-3. Гелий-3 на Земле практически отсутствует и может добываться лишь в космосе.

Оценка масштаба двух ключевых (имеющих высший приоритет) космических систем — защиты и энергоснабжения Земли — дана для следующих конкретных количественных исходных данных.

1. Отклонение «попадающей» траектории «неожиданного» тяжелого железного астероида массой 10 млн т в районе Земли на 100 тыс. км с помощью многократного воздействия взрывов ядерных зарядов ракет-перехватчиков.

2. Микроволновое электроснабжение Земли с лунной энергетической системы (ЛЭС) или с геостационарных микроволновых станций (КЭС) имеет суммарную мощность на наземных приемных станциях 3 млрд кВт (что соответствует мощности всех современных электростанций).

3w В качестве алы ериативмои систкми энергоснабжения рассматривается термоядерная энергосистем* нв дейтерии и пе оии-3 при потребных темпах доставки гс лня-З 300 т/'сщ

Нн< •<■> Т> ' -мы *<.-пДИ-т ы - радиоле- -1 j ио- иая станция обмзрv живавт астероид, имеющий диаметр 100 м. ......-НОС»И Г и 'М \;<ки 10 МЛ- >.М ПрИ «О

¹¹ 'и сближения с Землей 30 км /с и мини-•'1'ыюм ру6**о последнего ядерного

взрыва t млн >л Термоядерный боезаряд перехватчика 200 кТ Масса полезной на Ф узки ракеты перехвагчика 0,3 т (с обствон но ЯБЗ, системы самонаведения и управле ния) Перехватчики массой по 2,5 т, общим числом 12000 штук, снабжены разгонными блоками на ЖРД. Они находятся на высокой залунной орбите дежурства в охраняемой зоне Общая масса топлива в перехватчиках и транспортных КА для доставки *сухих» перехватчиков с низкой орбиты на залунную — 100 тыс. т. При десятилетнем сроке развертывания системы темп доставки топлива — 10000 т/год (разумеется, не с Земли!).

Геостационарные КЭС изготавливаются из астероидного сырья (железных и каменных астероидов) с требуемым грузопотоком из астероидного пояса 500 000 т/год.

Доставка астероидов ведется при помо щи одноразовых автоматических буксиров с ЯЭРДУ мощностью по 50 МВт эл. (тепловая мощность реактора — 100 МВт), обеспечивающих самодоставку буксира в пояс и последовательную стыковку сначала с «топливным» ледяным астероидом, а затем с «товарным» астероидом (железного или каменного типа). Начальная масса буксира перед транспортировкой к Земле — 30000 т Длительность двухстороннего полета — 10 лет (1 год — туда и 9 — обратно). Масса заправленного буксира на околоземной орбите — 300 т, включая 30 т рабочего тела ЭРД (кислород) Требуемый темп пусков на орбиту — 50 буксиров в год при общем грузопотоке Земля — околоземная орбита — 15000 т/год (в том числе 1500 т рабочего тела ЭРД) Рабочее тело ЭРД в обратном полете — кислород, добываемый путем электролиза из ледяного астероида при расходе 50 г/с.

Лунные электростанции (ЛЭС) изготавливаются из лунного сырья на лунном же заводе, где производится и лунное топливо для космических аппаратов транспортной системы — кислорода для ЭРД межорбитального буксира (между околоземной и окололунной орбитами), а также ракетного топлива лунной ракеты (ЛР), курсирующей по маршруту Луна — окололунная орбита — Луна, — для ЖРД, работающего на топливе кислород — алюминий. Чтобы развернуть ЛЭС за 30 лет, потребуется доставлять с околоземной орбиты 5000 т оборудования лунного завода в год, для чего темп производства топлива на Луне должен достигнуть 30 000 т/год (топливо является попутным продуктом при производстве главных материалов ЛЭС: железа — 300 000 т/год и кремния — 15 000 т/год). Для реализации необходимого грузопотока на Луну потребуются одновременно всего 7 буксиров с ЯЭРДУ, аналогичными астероидным. Каждый бкусир массой 250 т совершает в год 10 рейсов, доставляя с околоземной на окололунную орбиту 70 т полезного груза за рейс. Общий расход ЯЭРДУ за 30-летнюю кампанию — всего 21 установка.

Достзвкп гелия-Э ведется на гений-водородное атмосферы Уран** Энергозатраты

м,1 10-летий полег — 240 Начальная

орбите - 450 т яклюмля 200 т рабочего тел?

ЭРД — • ийлорода. На окплоуремовой орбите юр змправляегея рабочим телом - во-л иродом дпя ЭРД обратного рейса и дос t валяет tQ ^т гелия 3 к Земле за рейс, Темп пус на танкеров с околоземной орбиты ьзж дые 3 месяца. Грузопоток «сухих* констоук ции — 1000 т/год, темп расходования рабо-чгг тела- 900т го/]

(зким обра ом, подтверждается наличие в будущем крупнотоннажного рынка ракетного топлива и рабочих тел двигательных установок КА для развертывания системы защиты и одной из альтернативные систем экологически чистого энергоснабжения и масштабом 12000 т/год. Это топливо может быть добыто всего лишь из одного доставленного к Земле ледяного астероида или на топливном заводе на Луне

Техническая возможность создания таких важных для всего человечества систем сомнения не вызывает (в части ТЯЭС предполагается, что фундаментальная проблема — управляемый термоядерный синтез — будет непременно решена, хотя сроки разными экспертами указываются весьма различные) Очевидно, насколько благородна цель такой работы — устранить астероидную угрозу и создать дешевый источник экологически чистой электроэнергии для подъема общего уровня жизни землян. Кстати за тридцать лет работы такая энергосистема позволила бы не только снизить выбросы углекислого газа на 600 млрд т но и сохранить не менее 200 млрд т ископаемого топлива а удельную стоимость отпускаемой электроэнергии довести до уровня, не превышающего 0,01 долл./кВт.ч (против нынешних 0,1 долл./кВт.ч).

ХОТИТЕ ЭКОНОМИКИ? Тем не менее эти предложения вполне могут остаться очередным «космическим прожектом» — в силу стереотипности сегодняшнего мышления, далекого от понимания общепланетарных проблем (первые же вопросы тут: «Кто будет платить?» и «Как будут распределяться доходы?»). Поэтому не станем апеллировать к «общечеловеческим ценностям» и прочим высоким идеалам, а попытаемся предложить механизм поэтапного решения предлагаемых задач, связанный с получением хотя бы небольших экономических выгод на каждом из этапов.

Первая идея, предложенная экспертом комиссии Госдумы РФ А А Расновским с соавторами, заключается в использовании снимаемых с дежурства МБР и ядерных боезарядов в рамках разоруженческих программ СНВ-1 и СНВ-2. На первом этапе предлагается не система электроснабжения Земли из космоса, а более простая и дешевая, без наземных приемных микроволновых станций, система подсветки Солнцем с помощью орбитальных зеркал для повышения урожайности и борьбы с сельхозвредителями.

Изготовить космические зеркала предполагается из одного железного астероида массой в несколько миллионов тонн. Доставить его в нужное место можно при помощи последовательных взрывов ядерных боезарядов, аналогичных системе защиты Земли. «Разделка» астероида и изготовле-

ТЕХНИ КА-МО Л ОДЕЖИ 42001