軌道太陽光発電所を開発するという野心的なプロジェクトは、独自の宇宙プログラムを持つすべての国に存在します。軌道上では、1 平方メートルあたり地球上の 8 倍のエネルギーを取り出すことができます。これは 1 日 24 時間、夜間の休憩なしで行われます。カリフォルニア工科大学の科学者は、太陽光発電所の最初のプロトタイプを軌道に打ち上げることで、12 月にプロジェクトを実施する予定です。
カリフォルニア工科大学のプロジェクトは、2013 年に記録的な寄付で始まりました。アーバイン社の取締役会会長であるドナルド ブレンは軌道太陽光発電所プログラムに 1 億ドル強を寄付し、2015 年にはノースロップ グラマンがプロジェクトに資金を注ぎ込み、研究所に 1,750 万ドルを割り当てました。
開発は3つの方向で行われました。科学者の 1 つのグループは、超軽量の太陽電池を開発し、別のグループは、バッテリーからの電気エネルギーをマイクロ波放射に変換する超軽量で効率的な変換器を作成しました。3 つ目のグループは、現代の太陽電池の限界を考慮して、宇宙に打ち上げるための太陽電池フィールドの構造を設計しました。打ち上げ車両。
現在、3 つのプロジェクトすべてが 1 つのプロトタイプに組み込まれており、まもなく軌道に投入されます。最初のグループによって構築された太陽電池は、ISS の最新のものを含む、現在の衛星太陽電池パネルよりも 50 倍から 100 倍優れた電力対重量比を約束します。
2 番目のチームは、ソーラー パネルからの直流電流を RF 信号に変換して地球に送信するための、超軽量で小型の安価な機器を紹介しました。このソリューションは、信号位相操作を通じてそれを導き、最高の精度と速度を約束します。
パネル自体は 10 cm2 のタイルの形で作られています。 1つのモジュールには、両面太陽電池とRF信号に変換するモジュールの両方が含まれています。 1 つのモジュールの重量はわずか 2.8 g で、モジュールは、ソーラー ファームの最長部分で幅 2 m、長さ 60 m のストリップに組み立てられます。リボンから一辺60mの正方形が作られ、宇宙に送るためのフィールド自体は折り紙のように非常にコンパクトな形に折り畳まれています。そのような正方形から、9 km2の面積を持つ軌道にソーラーファームを組み立てることになっています。軌道上では、フィールドは独立して正方形に変わります。そのメカニズムも発明されており、非常に軽量です.1m2あたり約150gです。
科学者は、太陽軌道ファームの 2 つの軌道オプションを検討しています。1 つは、地球上の 1 つの受信ステーションへの方向が一定である静止軌道であり、もう 1 つは、打ち上げコストの点でコストがかからない低軌道ですが、軌道上にいくつかの「ローミング」ステーションがあり、地球上に分散した受信局。後者のオプションが望ましいようです。中軌道の 5 つのソーラー ファームには 39 回の打ち上げが必要で、1 キロワット時あたり 1 ～ 2 ドルを提供します。これは、今日の米国における 1 キロワット時の電気エネルギーの平均コストの 10 倍から 20 倍の費用がかかりますが、環境の清浄度の観点からは、その効果は重要であることが約束されています。
2022-10-19 13:37:24
著者: Vitalii Babkin