Китай готов шокировать всех огромной солнечной электростанцией в космосе

Китайцы в очередной раз решили удивить весь мир. Ученые КНР объявили, что собираются запустить в космосе невероятных размеров электростанцию, работающую на солнечном свете. Орбитальное устройство шириной километр будет постоянно «транслировать» на Землю энергию в виде микроволн.

Компоненты будущей электростанции будут доставлены на орбиту с помощью сверхтяжелых ракет CZ-5, «Чанчжэн-5» («Великий поход»). Китайские журналисты, которые первыми рассказали о грандиозном проекте, уже окрестили его «Космической плотиной „Три ущелья“».

Просто уйма энергии

Чтобы было понятно, плотина «Три ущелья», возведенная реке Янцзы, — настоящий монстр гидроэнергетики. Каждый год станция производит порядка 100 миллиардов киловатт-часов электричества. Как-то специалисты NASA подсчитали: если резервуары «Трех ущелий» полностью наполнить водой, то масса этой жидкости увеличит продолжительность земных суток на целых 0,06 микросекунды!




— Лун Лехао, главный конструктор «Великого похода».

В октябре прошлого года на лекции, организованной Академией наук КНР, Лехао рассказал, что за реализацией проекта наблюдает вся страна. По словам конструктора, планируется, что за год орбитальная станция будет добывать столько же энергии, сколько извлекают из нефти, добытой за год.

Возникает вопрос: почему Китай, не считаясь с колоссальными затратами, решил добывать энергию из солнечного света за пределами планеты?

Концепция космической солнечной энергетики

Все достаточно просто: солнечная энергетика на Земле, несмотря на дешевизну и значительное повышение эффективности за последние десятилетия, имеет ряд существенных ограничений.

Во-первых, этот вид добычи энергии целиком и полностью зависит от состояния облачного покрова. Солнечные панели работают наиболее эффективно при прямом солнечном свете. Облачные дни значительно снижают количество света, достигающего поверхности Земли, а значит, и эффективность выработки энергии. Это особенно актуально для регионов с частыми дождями или туманами.

Во-вторых, атмосфера поглощает значительную часть солнечной энергии. Перед тем как солнечные лучи достигают земной поверхности, часть их энергии рассеивается или поглощается атмосферными слоями. Например, газы в атмосфере могут отражать или поглощать определенные длины волн солнечного спектра, уменьшая общее количество доступной энергии.

Эти два фактора серьезно влияют на стабильность и предсказуемость производства солнечной энергии. Особенно ненадежной эта технология становится в некоторых условиях, когда не используются дополнительные приборы для хранения энергии, такие как аккумуляторы.



Поэтому уже достаточно давно была придумана концепция космической солнечной энергетики (Space-Based Solar Power, SBSP). Суть идеи заключается в том, чтобы разместить солнечные панели в космосе, где они могли бы собирать солнечную энергию непрерывно, поскольку там нет атмосферных помех и изменения освещенности из-за вращения планеты. В космосе интенсивность солнечного света примерно в 10 раз больше, чем на Земле, поэтому такая система могла бы генерировать гораздо больше энергии.

Нужны сверхтяжелые ракеты

Однако реализация такой технологии требует создания очень больших антенн или солнечных панелей, которые нужно доставить на орбиту. Для этого потребуется множество запусков ракет, что связано с большими затратами и техническими сложностями. Из-за этих трудностей многие предложения о создании систем космической солнечной энергетики до сих пор остаются нереализованными.

Чтобы решить проблемы с доставкой, китайские конструкторы во главе с Луном Лехао разрабатывает новую тяжелую ракету-носитель CZ-9 (LM-9 в западной терминологии от Long march, «Великий поход»). Цель — создать ракету, способную за раз выводить в космос 136 тонн груза.



Согласно дорожной карте Китайского национального космического агентства, новая ракета-носитель Long March-9 будет использоваться не только для запуска спутников на орбиту Земли, но и сыграет важную роль в реализации планов КНР по исследованию Луны.

К 2023 году китайцы хотят построить международную лунную базу. Выполнение поставленных задач потребует доставка огромного количества оборудования и материалов на естественный спутник Земли. Вот ракета Long March-9 со своей высокой грузоподъемностью и пригодится.

Стоит отметить, что программы солнечных спутниковых электростанций активно разрабатываются не только Китаем. К примеру, в Соединенных Штатах подобным занимаются сразу две компании, Lockheed Martin и Northrop Grumman. Кроме того, Европейское космическое агентство (ESA) и Японское аэрокосмическое агентство (JAXA) также рассматривают возможность применения подобных технологий.

В частности, JAXA планирует в ближайшее время запустить небольшой пробный спутник для оценки перспектив солнечной энергетики в космосе. Эксперимент поможет понять, насколько выгодно и целесообразно использование солнечных спутниковых группировок для сбора и передачи энергии.