የሰው ልጅ ከአካባቢው አንፃር ክሪስታል ንፁህ ሃይል ይፈልጋል ምክንያቱም ዘመናዊ የሃይል ማመንጨት ዘዴዎች አካባቢን በእጅጉ ስለሚበክሉ ነው። ኤክስፐርቶች በአዳዲስ ዘዴዎች ውስጥ ከችግር መውጫ መንገድ ይመለከታሉ. ከህዋ ሃይል አጠቃቀም ጋር የተያያዙ ናቸው።
የመጀመሪያ ሀሳቦች
ታሪኩ የጀመረው በ1968 ነው። ከዚያም ፒተር ግላዘር የግዙፉን የሳተላይት ቴክኖሎጂ ሀሳብ አሳይቷል. አንድ የፀሐይ ኃይል ሰብሳቢ ተጭኗል። መጠኑ 1 ካሬ ማይል ነው. መሳሪያው ከምድር ወገብ ዞን በ36,000 ኪሎ ሜትር ከፍታ ላይ መቀመጥ ነበረበት። ግቡ የፀሐይ ኃይልን ወደ ኤሌክትሮማግኔቲክ ባንድ ፣ ማይክሮዌቭ ዥረት መሰብሰብ እና መለወጥ ነው። በዚህ መንገድ ጠቃሚ ሃይል ወደ ግዙፍ የመሬት አንቴናዎች መተላለፍ አለበት።
በ1970 የዩኤስ ኢነርጂ ዲፓርትመንት ከናሳ ጋር በመሆን የግሌዘርን ፕሮጀክት አጥንተዋል። ይህ የፀሐይ ኃይል ሳተላይት ነው (አህጽሮተ ቃል SPS)።
ከሦስት ዓመት በኋላ ሳይንቲስቱ ለታቀደው ቴክኒክ የፈጠራ ባለቤትነት ተሰጠው። ሃሳቡ ተግባራዊ ከሆነ አመርቂ ውጤት ያስገኛል። ግን ነበሩ።የተለያዩ ስሌቶች ተካሂደዋል, እናም የታቀደው ሳተላይት 5000 ሜጋ ዋት ሃይል እንደሚያመነጭ እና ምድር በሦስት እጥፍ ያነሰ ትደርሳለች. እንዲሁም ለዚህ ፕሮጀክት የሚገመተውን ወጪ - 1 ትሪሊዮን ዶላር ወስነናል። ይህ መንግስት ፕሮግራሙን እንዲዘጋ አስገድዶታል።
90s
ወደፊት ሳተላይቶቹ በመጠኑ ከፍታ ላይ እንዲገኙ ታቅዶ ነበር። ይህንን ለማድረግ ዝቅተኛ የምድር ምህዋርዎችን መጠቀም ነበረባቸው. ይህ ጽንሰ-ሐሳብ በ 1990 በማዕከሉ ተመራማሪዎች ተዘጋጅቷል. ኤም.ቪ. ኬልዲሽ።
በእቅዳቸው መሰረት በ20-30ዎቹ በ21ኛው ክፍለ ዘመን ከ10-30 ልዩ ጣቢያዎች መገንባት አለባቸው። እያንዳንዳቸው 10 የኃይል ሞጁሎችን ያካትታሉ. የሁሉም ጣቢያዎች አጠቃላይ መለኪያ 1.5 - 4.5 GW ይሆናል. በምድር ላይ፣ ጠቋሚው ከ0.75 እስከ 2.25 GW እሴቶች ይደርሳል።
እና በ 2100 የጣቢያዎች ብዛት ወደ 800 ያድጋል ። በምድር ላይ የሚቀበለው የኃይል መጠን 960 GW ይሆናል። ዛሬ ግን በዚህ ፅንሰ-ሀሳብ ላይ የተመሰረተ የፕሮጀክት እድገትን በተመለከተ ምንም መረጃ የለም.
NASA እና የጃፓን ድርጊቶች
በ1994 ልዩ ሙከራ ተደረገ። በዩኤስ አየር ሀይል አስተናግዷል። የላቁ የፎቶቮልቲክ ሳተላይቶችን በዝቅተኛ የምድር ምህዋር ውስጥ አስቀምጠዋል። ሮኬቶች ለዚህ አላማ ጥቅም ላይ ውለዋል።
ከ1995 እስከ 1997 ናሳ የጠፈር ሃይል ጥናት አድርጓል። የእሱ ጽንሰ-ሀሳቦች እና የቴክኖሎጂ ዝርዝሮች ተተነተኑ።
በ1998፣ጃፓን በዚህ አካባቢ ጣልቃ ገባች። የጠፈር ኤጀንሲዋ የጠፈር ኤሌክትሪክ ስርዓት ለመገንባት ፕሮግራም ጀምሯል።
በ1999 ናሳ ተመሳሳይ ፕሮግራም በማውጣት ምላሽ ሰጠ። እ.ኤ.አ. በ 2000 የዚህ ድርጅት ተወካይ ጆን ማኪንስ በዩኤስ ኮንግረስ ፊት እንደተናገሩት የታቀዱት ልማቶች ከፍተኛ ወጪን እና ከፍተኛ የቴክኖሎጂ መሳሪያዎችን እንዲሁም ከአንድ አስርት አመታት በላይ የሚጠይቁ ናቸው።
በ2001 ጃፓኖች ምርምርን ለማጠናከር እና የሙከራ ሳተላይት 10 ኪሎዋት እና 1 ሜጋ ዋት የማምጠቅ እቅድ አውጀዋል።
በ2009 የጠፈር ምርምር ኤጀንሲያቸው ልዩ ሳተላይት ወደ ምህዋር ለመላክ ፍላጎት እንዳላቸው አስታውቋል። ማይክሮዌቭን በመጠቀም የፀሐይ ኃይልን ወደ ምድር ይልካል. የመጀመሪያ ምሳሌው በ2030 መጀመር አለበት።
እንዲሁም እ.ኤ.አ. በ2009፣ አስፈላጊ ስምምነት በሁለት ድርጅቶች መካከል ተፈርሟል - ሶላረን እና ፒጂ እና ኢ። በዚህ መሠረት የመጀመሪያው ኩባንያ በጠፈር ላይ ኃይል ያመርታል. ሁለተኛው ደግሞ ይገዛል. የእንደዚህ አይነት ኃይል ኃይል 200 ሜጋ ዋት ይሆናል. ይህ 250,000 የመኖሪያ ሕንፃዎችን ከእሱ ጋር ለማቅረብ በቂ ነው. አንዳንድ ዘገባዎች እንደሚያሳዩት ፕሮጀክቱ በ2016 መተግበር ጀመረ።
እ.ኤ.አ. በ2010 የሺሚዙ ስጋት በጨረቃ ላይ ሊገነባ ስለሚችለው መጠነ ሰፊ ጣቢያ ፅሑፍ አሳትሟል። የፀሐይ ፓነሎች በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ. ከነሱ ቀበቶ ይገነባል ይህም 11,000 እና 400 ኪሜ (ርዝመት እና ስፋቱ በቅደም ተከተል) መለኪያዎች ይኖረዋል።
በ2011፣ በርካታ ትላልቅ የጃፓን ኩባንያዎች ዓለም አቀፍ የጋራ ፕሮጀክት ፈጠሩ። 40 ሳተላይቶች የተገጠሙ የፀሐይ ባትሪዎችን መጠቀምን ያካትታል። የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ለምድር የኃይል ማስተላለፊያዎች ይሆናሉ. መስተዋቱ ይወስዳቸዋልየ 3 ኪሎ ሜትር ዲያሜትር ያለው. በውቅያኖስ በረሃማ ዞን ውስጥ ይሰበሰባል. ፕሮጀክቱ በ 2012 ለመጀመር ታቅዶ ነበር. ግን በቴክኒካል ምክንያቶች ይህ አልሆነም።
ችግሮች በተግባር
የህዋ ሃይል ልማት የሰው ልጅን ከአደጋ ሊያድነው ይችላል። ሆኖም የፕሮጀክቶች ተግባራዊ ትግበራ ብዙ ችግሮች አሉት።
እንደታቀደው የሳተላይት ኔትወርክ በህዋ ላይ የሚገኝበት ቦታ የሚከተሉት ጥቅሞች አሉት፡
- ለፀሀይ ያለማቋረጥ መጋለጥ ማለትም ቀጣይነት ያለው እርምጃ።
- ከአየር ሁኔታ እና ከፕላኔቷ ዘንግ አቀማመጥ ሙሉ ነፃነት።
- ከግንባታው ብዛት እና ከዝገታቸው ጋር ምንም አይነት ችግር የለም።
የእቅዶቹ አፈፃፀም በሚከተሉት ችግሮች የተወሳሰበ ነው፡
- የአንቴና ግዙፍ መለኪያዎች - የኃይል ማስተላለፊያ ወደ ፕላኔት ገጽ። ስለዚህ, ለምሳሌ, የ 2.25 GHz ድግግሞሽ ያላቸው ማይክሮዌሮች በመጠቀም የታሰበው ስርጭት እንዲከሰት, የዚህ አንቴና ዲያሜትር 1 ኪሎ ሜትር ይሆናል. እና በምድር ላይ ያለውን የኃይል ፍሰት የሚቀበለው የዞኑ ዲያሜትር ቢያንስ 10 ኪሜ መሆን አለበት።
- ወደ ምድር በሚንቀሳቀስበት ጊዜ የኃይል ኪሳራ ወደ 50% ገደማ ነው።
- ትልቅ ወጪዎች። ለአንድ ሀገር፣ እነዚህ በጣም ጉልህ መጠኖች (በርካታ አስር ቢሊዮን ዶላር) ናቸው።
እነዚህ የጠፈር ሃይል ጥቅሞች እና ጉዳቶች ናቸው። መሪ ኃይሎች ድክመቶቹን በማጥፋት እና በማቃለል ላይ ተሰማርተዋል. ለምሳሌ የአሜሪካ ገንቢዎች በSpaceXs Falcon 9 ሮኬቶች የፋይናንስ ችግር ለመፍታት እየሞከሩ ነው።እነዚህ መሳሪያዎች የታቀደውን ፕሮግራም ተግባራዊ ለማድረግ የሚወጣውን ወጪ በእጅጉ ይቀንሳል(በተለይም የ SBSP ሳተላይቶችን በማምጠቅ)።
የጨረቃ ፕሮግራም
በዴቪድ ክሪስዌል ጽንሰ-ሀሳብ መሰረት ጨረቃን አስፈላጊ መሳሪያዎችን ለማስቀመጥ መሰረት አድርጎ መጠቀም አስፈላጊ ነው።
አስቸጋሪውን ለመፍታት ይህ ቦታ ነው። በተጨማሪም በጨረቃ ላይ ካልሆነ የጠፈር ሃይልን ማዳበር የሚቻለው የት ነው? ይህ ከባቢ አየር እና የአየር ሁኔታ የሌለው ክልል ነው. እዚህ ሃይል ማመንጨት በጠንካራ ብቃት ያለማቋረጥ ሊቀጥል ይችላል።
በተጨማሪም ብዙ የባትሪዎቹ አካላት ከጨረቃ ቁሳቁሶች ለምሳሌ አፈር ሊገነቡ ይችላሉ። ይህ ከሌሎች የጣቢያ ልዩነቶች ጋር በማነፃፀር ወጪዎችን በእጅጉ ይቀንሳል።
በሩሲያ ያለው ሁኔታ
የሀገሪቱ የህዋ ኢነርጂ ኢንዱስትሪ በሚከተሉት መርሆዎች ላይ በመመሥረት እየጎለበተ ነው፡
- የኃይል አቅርቦት ማህበራዊ እና ፖለቲካዊ ችግር በፕላኔቶች ሚዛን ነው።
- የአካባቢ ደህንነት ብቃት ያለው የጠፈር ምርምር ጠቀሜታ ነው። አረንጓዴ ኢነርጂ ታሪፍ መተግበር አለበት። እዚህ፣ የተሸካሚው ማህበራዊ ጠቀሜታ የግድ ግምት ውስጥ መግባት አለበት።
- የቀጠለ ለፈጠራ የኃይል ፕሮግራሞች።
- በኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች የሚመነጨው የኤሌክትሪክ ኃይል መቶኛ ማመቻቸት አለበት።
- የተመቻቸ የሃይል ጥምርታ ከመሬት እና ከህዋ ትኩረት ጋር መለየት።
- የጠፈር አቪዬሽን ለትምህርት እና ለኃይል ማስተላለፊያ አተገባበር።
በሩሲያ ውስጥ ያለው የጠፈር ሃይል ከፌዴራል መንግስት አንድነት ድርጅት NPO ፕሮግራም ጋር ይገናኛል። ላቮችኪን. ሃሳቡ የተመሰረተው በፀሃይ ሰብሳቢዎች እና በጨረር አንቴናዎች አጠቃቀም ላይ ነው. መሰረታዊ ቴክኖሎጂዎች - ከመሬት ቁጥጥር ስር ያሉ እራሳቸውን የቻሉ ሳተላይቶች በየፓይለት ምት እገዛ።
የማይክሮዌቭ ስፔክትረም ከአጭር እስከ ሚሊሜትር ሞገዶች ለአንቴና ጥቅም ላይ ይውላል። በዚህ ምክንያት, ጠባብ ጨረሮች በውጫዊው ጠፈር ውስጥ ይታያሉ. ይህ መጠነኛ መለኪያዎች ማመንጫዎችን እና ማጉያዎችን ይፈልጋል። ከዚያ በጣም ያነሱ አንቴናዎች ያስፈልጋሉ።
የTsNIIMash ተነሳሽነት
እ.ኤ.አ. በ2013 ይህ ድርጅት (ይህም የሮስኮስሞስ ቁልፍ የሳይንስ ክፍል ነው) የሀገር ውስጥ የጠፈር የፀሐይ ኃይል ማመንጫዎችን ለመገንባት ሐሳብ አቀረበ። የታሰበው ኃይል ከ1-10 GW ክልል ውስጥ ነበር. ኢነርጂ በገመድ አልባ ወደ ምድር መተላለፍ አለበት። ለዚሁ ዓላማ ከአሜሪካ እና ከጃፓን በተለየ የሩሲያ ሳይንቲስቶች ሌዘር ለመጠቀም አስበዋል::
የኑክሌር ፖሊሲ
የፀሀይ ባትሪዎች በህዋ ላይ ያሉ መገኛ የተወሰኑ ጥቅሞችን ያሳያል። ግን እዚህ አስፈላጊውን አቅጣጫ በጥብቅ መከተል አስፈላጊ ነው. ቴክኒክ በጥላ ውስጥ መሆን የለበትም. በዚህ ረገድ፣ በርካታ ባለሙያዎች ስለ ጨረቃ ፕሮግራም ጥርጣሬ አላቸው።
እና ዛሬ በጣም ውጤታማው ዘዴ "የጠፈር ኑክሌር ኃይል - የፀሐይ ጠፈር ኃይል" ተብሎ ይታሰባል. ኃይለኛ የኑክሌር ኃይል ማመንጫ ወይም ጀነሬተር በጠፈር ላይ ማስቀመጥን ያካትታል።
የመጀመሪያው አማራጭ ከፍተኛ መጠን ያለው እና ጥንቃቄ የተሞላበት ክትትል እና ጥገና ያስፈልገዋል። በንድፈ ሀሳብ፣ ራሱን ችሎ በህዋ ላይ ከአንድ አመት ላልበለጠ ጊዜ መስራት ይችላል። ይህ ለስፔስ ፕሮግራሞች በጣም አጭር ጊዜ ነው።
ሁለተኛው ጠንካራ ብቃት አለው። ነገር ግን በጠፈር ሁኔታዎች ውስጥ መለዋወጥ አስቸጋሪ ነውኃይሉ ። በዛሬው ጊዜ ከናሳ የመጡ አሜሪካውያን ሳይንቲስቶች እንዲህ ያለውን ጄነሬተር የተሻሻለ ሞዴል እያዘጋጁ ነው። የሀገር ውስጥ ስፔሻሊስቶችም በዚህ አቅጣጫ በንቃት እየሰሩ ነው።
የጠፈር ሃይል ልማት አጠቃላይ ምክንያቶች
ውስጥ እና ውጫዊ ሊሆኑ ይችላሉ። የመጀመሪያው ምድብ የሚከተሉትን ያካትታል፡
- በዓለም ህዝብ ላይ ከፍተኛ ጭማሪ አሳይቷል። አንዳንድ ትንበያዎች እንደሚሉት፣ በ21ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ የምድር ነዋሪዎች ቁጥር ከ15 ቢሊዮን ሰዎች በላይ ይሆናል።
- የኃይል ፍጆታ ማደጉን ቀጥሏል።
- የጥንታዊ የሃይል ማመንጨት ዘዴዎችን መጠቀም አግባብነት የሌለው እየሆነ መጥቷል። በዘይት እና በጋዝ ላይ የተመሰረቱ ናቸው።
- በአየር ንብረት እና በከባቢ አየር ላይ አሉታዊ ተጽእኖ።
ሁለተኛው ምድብ የሚከተሉትን ያጠቃልላል፡
- በየጊዜው የሚወድቀው በትላልቅ የሜትሮይትስ እና ኮከቦች ፕላኔት ላይ ነው። በስታቲስቲክስ መሰረት፣ ይህ የሚሆነው በአንድ ክፍለ ዘመን አንድ ጊዜ ነው።
- በመግነጢሳዊ ምሰሶዎች ላይ ለውጦች። ምንም እንኳን እዚህ ያለው ድግግሞሽ በ 2000 ዓመታት ውስጥ አንድ ጊዜ ቢሆንም, የሰሜን እና የደቡብ ምሰሶዎች ቦታዎችን ይቀያየራሉ የሚል ስጋት አለ. ከዚያ ለተወሰነ ጊዜ ፕላኔቷ መግነጢሳዊ መስኩን ታጣለች። ይህ በከባድ የጨረር ጉዳት የተሞላ ነው፣ ነገር ግን በደንብ የተረጋገጠ የጠፈር ሃይል ከእንደዚህ አይነት አደጋዎች መከላከያ ሊሆን ይችላል።
