Российские ученые предложили добывать энергию на орбите

Специалисты ЦНИИмаша, головного научного учреждения Роскосмоса, выступили с инициативой разработать космические солнечные электростанции с беспроводной передачей электроэнергии на Землю.

Мощность станций (КСЭС) составит 1-10 Гвт, а смысл идеи – в размещении на геостационарной орбите отражателей, улавливающих солнечную энергию, которая затем будет преобразовываться и отправляться на Землю, сообщают «Известия».

По словам главного научного сотрудника ЦНИИмаша Валерия Мельникова, к 2016 году американский консорциум намерен разработать КСЭС гигаваттного уровня, а к 2025 году японские корпорации также планируют построить аналогичную КСЭС (проект Solarbird). По оценкам специалистов, общая сумма инвестиций в КСЭС составляет 24 миллиарда долларов.

Концепция зарубежных компаний заключается в том, что от огромной солнечной батареи (ее площадь – несколько квадратных километров), располагаемой в космосе, электроэнергия собирается и затем преобразуется в СВЧ-сигнал, который впоследствии передается антенной на наземную антенну. Затем на Земле происходит обратное преобразование этого СВЧ-сигнала в электричество.

Мельников отмечает, что концепция лазерной КСЭС очень близка к СВЧ-варианту. Здесь солнечные батареи питают твердотельные лазеры, которые располагаются по их площади и от которых по волоконным световодам энергия собирается к центральной оптической системе. Данная система передает эту энергию на Землю, где она фотоэлектрическими преобразователями опять превращается в электричество.

Из плюсов использования инфракрасных твердотельных лазеров отмечается меньшая расходимость лазерного луча по сравнению с СВЧ-сигналом, что дает на порядки меньшую площадь приемных и передающих систем. Как следствие, из-за малой площади приема становится возможным энергоснабжение высокоширотных регионов России, Гренландии, Канады, а также других островов в северных широтах и Антарктиды от находящейся на геостационарной орбите КСЭС.

Напоследок заметим, что, как отмечают в ЦНИИмаше, японские и американские разработчики пошли по пути использования СВЧ-преобразования, которое на сегодняшний день является значительно менее эффективным по сравнению с лазерным. Их разработки основываются на многокилометровых каркасных конструкциях, которые намного менее эффективны, чем бескаркасные центробежные, опыт создания которых имеется исключительно в РФ.