Китайские исследователи рассматривают необычную возможность применения будущих космических энергетических станций: помимо выработки электричества, такие системы теоретически могут влиять на мощные атмосферные явления, включая тайфуны. Речь идет о проектах орбитальных солнечных электростанций, которые способны передавать энергию на Землю в виде направленного микроволнового излучения. По мнению ученых, при достаточной мощности такие установки смогут изменять характеристики крупных штормов.
Орбитальная солнечная электростанция
Ключевым элементом обсуждаемой идеи является китайский проект космической солнечной электростанции, известный как «Жури» (Zhuri). Его концепция предполагает размещение гигантской солнечной станции на геостационарной орбите примерно на высоте 36 000 километров над Землей. Такая станция должна непрерывно собирать солнечную энергию, преобразовывать ее в электричество и затем передавать на Землю.
Энергия будет передаваться при помощи микроволнового излучения на специальные наземные приемные антенны, где она снова преобразуется в электричество. Подобная технология космической передачи энергии обсуждается учеными уже десятилетиями, однако ее реализация требует огромных инженерных ресурсов и новых технологических решений.
По планам разработчиков, демонстрационная установка мощностью порядка одного мегаватта может появиться на орбите примерно к 2030 году. В дальнейшем предполагается строительство станции гораздо большего масштаба — диаметром до одного километра и способной вырабатывать электричество на уровне гигаватт.
Как космическая энергия может повлиять на тайфуны
Китайский инженер Дуань Баоянь из Сидяньского университета предполагает, что направленные энергетические лучи могут быть использованы для воздействия на атмосферные процессы внутри тропических циклонов. По его словам, микроволновая энергия способна нагревать влагу внутри штормовой системы.
Если мощность такого излучения окажется достаточно высокой, оно может изменить циркуляцию воздуха и распределение энергии в шторме. В теории это может:
-
ослабить интенсивность тайфуна;
-
изменить его траекторию;
-
повлиять на структуру облачных масс.
Исследователи считают, что подобное воздействие могло бы снизить разрушительный потенциал сильных тропических циклонов, которые регулярно наносят ущерб странам Восточной и Юго-Восточной Азии. Однако речь пока идет исключительно о теоретической возможности, требующей дальнейших научных исследований и технических испытаний.
Космический «энергетический банк»
Помимо возможного влияния на погоду, орбитальная электростанция рассматривается как универсальная энергетическая инфраструктура для космоса. Она может выполнять функции своеобразного «энергетического банка» для космических аппаратов.
В частности, такие станции потенциально смогут:
-
передавать энергию спутникам на орбите;
-
поддерживать работу космических станций;
-
снабжать энергией автоматические аппараты дальнего космоса;
-
обеспечивать питание будущих лунных баз.
Возможность беспроводной передачи энергии между космическими объектами может значительно продлить срок службы спутников и расширить их функциональные возможности.
Эксперименты и текущие разработки
Для проверки технологии китайские инженеры уже создали наземный испытательный комплекс. В 2022 году была построена тестовая башня высотой около 75 метров, на которой моделируются ключевые этапы работы системы:
-
отслеживание Солнца;
-
концентрация солнечного света;
-
преобразование энергии;
-
передача микроволнового излучения;
-
прием и повторное преобразование энергии в электричество.
В ходе экспериментов исследователи также проверяют возможность передачи энергии сразу нескольким приемникам, включая движущиеся объекты. Такая технология может оказаться важной для будущих спутниковых группировок.
Основные технологические трудности
Несмотря на привлекательность идеи, создание космической солнечной электростанции связано с рядом серьезных инженерных проблем. Среди них:
-
необходимость вывода на орбиту огромных конструкций;
-
обеспечение высокой точности передачи энергии;
-
безопасность мощных микроволновых лучей;
-
стабильная работа оборудования в условиях космического вакуума и радиации.
Кроме того, для влияния на атмосферные явления вроде тайфунов потребуется колоссальное количество энергии, поэтому ученые пока осторожно оценивают практические перспективы этой идеи.
Возможное значение технологии
Если проекты космической солнечной энергетики будут реализованы, они могут изменить не только энергетическую отрасль, но и инфраструктуру космических полетов. Постоянный доступ к солнечной энергии на орбите способен обеспечить непрерывное производство электричества независимо от времени суток и погодных условий.
Пока же идея использования космических энергетических лучей для управления штормами остается научной гипотезой. Однако сама разработка орбитальных электростанций уже рассматривается как один из наиболее амбициозных проектов будущей космической энергетики.
Источники:
Статья создана по материалам InterestingEngineering.com
