Солнечная энергетика космического базирования - Space-based solar power

Смотрите также: Солнечные батареи на космических кораблях
Концепция SPS интегрированного симметричного концентратора НАСА

Солнечная энергетика космического базирования (SBSP) - это концепция сбора солнечная энергия в космическое пространство и распространение его земной шар. Потенциальные преимущества сбора солнечной энергии в космосе включают более высокую скорость сбора и более длительный период сбора из-за отсутствия рассеивающей энергии. атмосфера, а также возможность размещения солнечного коллектора на орбите, где нет ночи. Значительная часть входящих солнечная энергия (55–60%) теряется на пути через Атмосфера Земли под воздействием отражение и абсорбция. Солнечные энергетические системы космического базирования конвертируют Солнечный свет к микроволны вне атмосферы, избегая этих потерь и простоев из-за Вращение Земли, но с большими затратами из-за затрат на вывод материала на орбиту. SBSP считается формой устойчивая или зеленая энергия, Возобновляемая энергия, и иногда считается среди климатическая инженерия предложения. Это привлекательно для тех, кто ищет масштабные решения для антропогенное изменение климата или истощение ископаемого топлива (например, пик добычи нефти ).

Различные предложения SBSP были исследованы с начала 1970-х годов,[1][2] но ни один из них не является экономически жизнеспособным с современной инфраструктурой космических запусков. Некоторые технологи предполагают, что это может измениться в отдаленном будущем, если будет создана промышленная база за пределами мира, которая могла бы производить солнечные энергетические спутники из астероидов или лунного материала, или если радикально новые технологии космических запусков, кроме ракетной техники должны стать доступны в будущем.

Помимо стоимости внедрения такой системы, SBSP также создает несколько технологических препятствий, включая проблему передачи энергии с орбиты на поверхность Земли для использования. Поскольку провода выходят из поверхность Земли к орбитальному спутнику не практичны и неосуществимы с существующими технологиями, конструкции SBSP обычно включают использование некоторого вида беспроводная передача энергии с сопутствующей неэффективностью преобразования, а также с проблемами землепользования для необходимых антенных станций для приема энергии на поверхности Земли. Спутник-накопитель будет преобразовывать солнечную энергию в электрическую на борту, обеспечивая питание микроволновая печь передатчик или лазер эмиттер, и передать эту энергию на коллектор (или СВЧ ректенна ) на поверхности Земли. Вопреки появлению SBSP в популярных романах и видеоиграх, большинство разработок предлагают плотности энергии луча, которые не будут вредными, если люди будут случайно подвергнуты воздействию, например, если луч передающего спутника отклонится от курса. Но огромный размер приемных антенн, которые потребуются, по-прежнему потребует приобретения и выделения для этой цели больших участков земли рядом с конечными пользователями. Срок службы коллекторов космического базирования перед лицом проблем, связанных с длительным воздействием космической среды, включая деградацию из-за радиация и микрометеороид повреждение, также может стать проблемой для SBSP.

SBSP активно преследуют Япония, Китай,[3] Россия, Великобритания [4] и США. В 2008 году Япония приняла Основной закон о космосе, в котором солнечная энергия в космосе стала национальной целью.[5] а у JAXA есть план развития коммерческого SBSP. В 2015 г. Китайская академия космических технологий (CAST) представили свою дорожную карту на Международной конференции по развитию космического пространства. В мае 2020 года Лаборатория военно-морских исследований США провела первое испытание солнечной энергии на спутнике.

История

Пилотный луч лазера направляет микроволновую мощность на ректенну.

В 1941 г. писатель-фантаст. Айзек Азимов опубликовал научно-фантастический рассказ "Причина ", в котором космическая станция передает энергию, собранную от Солнца, на различные планеты с помощью микроволновых лучей. Концепция SBSP, первоначально известная как спутниковая система солнечной энергии (SSPS), была впервые описана в ноябре 1968 года.[6] В 1973 г. Питер Глейзер получил патент США номер 3781647 на его метод передачи энергии на большие расстояния (например, от SPS на поверхность Земли) с использованием микроволны от очень большой антенны (до одного квадратного километра) на спутнике до гораздо большей антенны, теперь известной как ректенна, на земле.[7]

Глейзер тогда был вице-президентом в Артур Д. Литтл, Inc. НАСА подписало контракт с ADL, чтобы возглавить еще четыре компании в более широком исследовании в 1974 году. Они обнаружили, что, хотя концепция имела несколько серьезных проблем - в основном расходы на вывод необходимых материалов на орбиту и отсутствие опыта в проектах. такого масштаба в космосе - это было достаточно многообещающим, чтобы заслужить дальнейших исследований и исследований.[8]

Программа разработки и оценки концепции спутниковой энергосистемы

Между 1978 и 1986 гг. Конгресс уполномочил Департамент энергетики (DoE) и НАСА совместно исследовать концепцию. Они организовали Программу разработки и оценки концепции спутниковой энергосистемы.[9][10] Исследование остается самым масштабным из выполненных на сегодняшний день (бюджет 50 миллионов долларов).[11] Было опубликовано несколько отчетов, исследующих техническую осуществимость такого инженерного проекта. Они включают:

Художественная концепция спутника на солнечной энергии. Показана сборка передающей СВЧ-антенны. Спутник на солнечной энергии должен был быть расположен на геостационарной орбите на высоте 35 786 километров (22 236 миль) над поверхностью Земли. НАСА 1976
  • Требования к ресурсам (критические материалы, энергия и земля)[12]
  • Финансовые / управленческие сценарии[13][14]
  • Общественное признание[15]
  • Государственные и местные нормативные акты, касающиеся приемных микроволновых антенных устройств спутниковой энергосистемы[16]
  • Студенческое участие[17]
  • Возможности лазера для передачи энергии SBSP[18]
  • Международные соглашения[19][20]
  • Централизация / децентрализация[21]
  • Нанесение на карту исключенных участков для ректеннных сайтов[22]
  • Экономические и демографические проблемы, связанные с развертыванием[23]
  • Некоторые вопросы и ответы[24]
  • Метеорологические воздействия на распространение лазерного луча и лазеры с прямой солнечной накачкой[25]
  • Эксперимент по работе с общественностью[26]
  • Техническое резюме и оценка передачи и приема энергии[27]
  • Космический транспорт[28]

Прекращение

Проект не был продолжен со сменой администрации после федеральных выборов в США 1980 года. В Управление оценки технологий пришел к выводу, что «в настоящее время известно слишком мало о технических, экономических и экологических аспектах SPS, чтобы принять обоснованное решение о том, продолжать ли его разработку и развертывание. Кроме того, без дальнейших исследований программа демонстрации SPS или системной инженерной проверки будет предприятие с высоким риском ".[29]

В 1997 году НАСА провело исследование «Свежий взгляд», чтобы изучить современное состояние осуществимости SBSP. Оценивая «Что изменилось» после исследования Министерства энергетики США, НАСА заявило, что «Национальная космическая политика США теперь требует от НАСА значительных инвестиций в технологии (а не в конкретное транспортное средство), чтобы снизить затраты на ETO. [Земля на орбиту] транспорт резко упал. Это, конечно, абсолютное требование космической солнечной энергии ».[30]

Наоборот, Пит Уорден из НАСА заявили, что солнечная энергия из космоса примерно на пять порядков дороже, чем солнечная энергия из пустыни Аризоны, при этом основная часть затрат связана с транспортировкой материалов на орбиту. Уорден назвал возможные решения спекулятивными, и которые будут недоступны в ближайшее время.[31]

2 ноября 2012 года Китай предложил сотрудничество в области космоса с Индией, в котором упоминалось о SBSP, «может быть космической инициативой по солнечной энергии, чтобы и Индия, и Китай могли работать над долгосрочным сотрудничеством с надлежащим финансированием вместе с другими желающими космическими державами, чтобы принести космос. солнечная энергия на землю ".[32]

В феврале 2019 года Китай (CAST) объявил о долгосрочных планах по созданию энергетических спутников.[33]

Программа космических исследований и технологий в области солнечной энергии

Основная статья: Программа космических исследований и технологий в области солнечной энергии
Концепция интегрированного симметричного концентратора SERT SPS. НАСА

В 1999 году НАСА была инициирована программа космических исследований и технологий в области солнечной энергии (SERT) для следующих целей:

  • Выполните проектные исследования выбранных демонстрационных концепций полета.
  • Оцените исследования общей осуществимости, дизайна и требований.
  • Создавайте концептуальные проекты подсистем, в которых используются передовые технологии SSP, чтобы принести пользу будущим космическим или наземным приложениям.
  • Сформулируйте предварительный план действий США (работая с международными партнерами) по реализации агрессивной технологической инициативы.
  • Построить дорожные карты разработки и демонстрации технологий для критических элементов космической солнечной энергии (SSP).

Компания SERT приступила к разработке концепции спутника на солнечной энергии (SPS) на будущее гигаватт космическая энергетическая система, обеспечивающая электроэнергию путем преобразования энергии Солнца и передачи ее на поверхность Земли, и предоставила концептуальный путь развития, в котором будут использоваться современные технологии. SERT предложил надувной фотоэлектрический паутинка структура с линзами концентратора или солнечный тепловые двигатели преобразовать Солнечный свет в электричество. Программа просматривала обе системы в солнечно-синхронная орбита и геостационарная орбита. Некоторые выводы SERT:

  • Рост глобального спроса на энергию, вероятно, будет продолжаться в течение многих десятилетий, что приведет к строительству новых электростанций любого размера.
  • Воздействие этих заводов на окружающую среду и их влияние на мировые поставки энергии и геополитические отношения может быть проблематичным.
  • Возобновляемая энергия - убедительный подход как с философской, так и с инженерной точки зрения.
  • Многие возобновляемые источники энергии ограничены в их возможности по доступной цене обеспечивать мощность базовой нагрузки, необходимую для глобального промышленного развития и процветания, из-за неотъемлемых потребностей в земле и воде.
  • Основываясь на исследовании определения концепций, концепции космической солнечной энергии могут быть готовы повторно войти в обсуждение.
  • Спутники на солнечной энергии больше не должны рассматриваться как требующие невообразимо больших первоначальных инвестиций в стационарную инфраструктуру, прежде чем можно будет начать размещение производственных электростанций.
  • Космические солнечные энергетические системы обладают многими значительными экологическими преимуществами по сравнению с альтернативными подходами.
  • Экономическая жизнеспособность космических солнечных энергетических систем зависит от многих факторов и успешной разработки различных новых технологий (не в последнюю очередь из-за наличия гораздо более дешевого доступа к космосу, чем это было доступно); однако то же самое можно сказать и о многих других вариантах передовых технологий в области энергетики.
  • Космическая солнечная энергия вполне может стать серьезным кандидатом среди вариантов удовлетворения энергетических потребностей 21 века.[34]
  • Затраты на запуск в диапазоне 100–200 долларов за килограмм полезной нагрузки от низкая околоземная орбита к Геосинхронная орбита необходимы для того, чтобы СФС была экономически жизнеспособной.[11]

Японское агентство аэрокосмических исследований

Май 2014 г. IEEE Журнал Spectrum опубликовал длинную статью Сусуму Сасаки «В космосе всегда солнечно».[35] В статье говорилось: «Это было предметом многих предыдущих исследований и научной фантастикой на протяжении десятилетий, но космическая солнечная энергия, наконец, может стать реальностью - и в течение 25 лет, согласно предложению исследователей из Токио -основан Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) ".

12 марта 2015 года JAXA объявила, что они передают по беспроводной связи 1,8 киловатт на 50 метров в небольшой приемник, преобразовывая электричество в микроволны, а затем обратно в электричество. Это стандартный план для такого типа мощности.[36][37] 12 марта 2015 года компания Mitsubishi Heavy Industries продемонстрировала передачу мощности 10 киловатт (кВт) на приемный блок, расположенный на расстоянии 500 метров (м).[38]

Преимущества и недостатки

Преимущества

Концепция SBSP привлекательна тем, что космос имеет несколько основных преимуществ перед поверхностью Земли для сбора солнечной энергии:

  • Это всегда солнечный полдень в космосе и на полном солнце.
  • Собирающие поверхности могли получать гораздо более интенсивный солнечный свет из-за отсутствия препятствий, таких как атмосферные газы, облака, пыль и другие погодные явления. Следовательно, интенсивность на орбите составляет примерно 144% от максимально достижимой интенсивности на поверхности Земли.[нужна цитата ]
  • Спутник может быть освещен более 99% времени и находиться в пределах Земли. тень максимум 72 минуты в сутки во время весеннего и осеннего равноденствий в полночь по местному времени.[39] Орбитальные спутники могут подвергаться неизменно высокой степени солнечного излучения. радиация, как правило, в течение 24 часов в сутки, тогда как солнечные батареи на поверхности Земли в настоящее время собирают энергию в среднем 29% в сутки.[40]
  • Власть может быть относительно быстро перенаправлена ​​непосредственно в области, которые в ней больше всего нуждаются. Спутник-накопитель мог бы направлять энергию по запросу в различные места на поверхности в зависимости от географического положения. базовая нагрузка или же Пиковая нагрузка энергетические потребности.
  • Уменьшенный растение и дикая природа вмешательство.

Недостатки

Концепция SBSP также имеет ряд проблем:

  • Большая стоимость запуска спутника в космос. При 6,5 кг / кВт стоимость размещения энергетического спутника в GEO не может превышать 200 долларов / кг, если стоимость электроэнергии должна быть конкурентоспособной.
  • Для СВЧ-оптики требуется шкала ГВт из-за Диск Эйри распространение луча. Обычно передающий диск длиной 1 км на частоте 2,45 ГГц распространяется до 10 км на расстоянии от Земли.
  • Невозможность ограничить передачу энергии в пределах малых углов луча. Например, луч в 0,002 градуса (7,2 угловых секунды) необходим, чтобы оставаться в пределах одного километра цели приемной антенны с геостационарной высоты. Самый продвинутый направленный беспроводная передача энергии системы по состоянию на 2019 год выкладывают ширина луча половинной мощности не менее 0,9 градуса дуги.[41][42][43][44]
  • Недоступность: обслуживание наземной солнечной панели относительно просто, но строительство и обслуживание солнечной панели в космосе обычно выполняется телероботически. Помимо стоимости, астронавты, работающие на геостационарной орбите (геостационарной околоземной орбите), подвергаются недопустимо высоким радиационным опасностям и рискам и стоят примерно в тысячу раз дороже, чем та же задача, выполненная телероботом.
  • Космическая среда враждебна; Фотоэлектрические панели (если они используются) страдают примерно в 8 раз сильнее, чем на Земле (за исключением орбит, которые защищены магнитосферой).[45]
  • Космический мусор представляет собой серьезную опасность для крупных объектов в космосе, особенно для крупных конструкций, таких как системы SBSP, при перемещении через обломки на глубине менее 2000 км. Риск столкновения значительно снижен в GEO, поскольку все спутники движутся в одном направлении с очень близкой скоростью.[46]
  • Радиовещательная частота нисходящего микроволнового канала (если используется) потребует изолирования систем SBSP от других спутников. Пространство GEO уже хорошо используется, и это считается маловероятным ITU позволит запустить СПС.[47][неуместное цитирование ]
  • Большой размер и соответствующая стоимость приемной станции на местности. Стоимость 5 ГВт оценивается исследователем SBSP в миллиард долларов. Кейт Хенсон.
  • Потери энергии во время нескольких фаз преобразования фотонов в электроны в фотоны обратно в электроны.[48]
  • Отработанное тепло Утилизация в космических энергетических системах затруднена, но становится непреодолимой, когда весь космический корабль спроектирован так, чтобы поглощать как можно больше солнечной радиации. Традиционный тепловое управление космического корабля такие системы, как излучающие лопатки, могут мешать закрытию солнечных панелей или передатчикам энергии.

Дизайн

Художественная концепция солнечного диска на НОО на ГЕО с электрическим приводом космический буксир.

Солнечная энергетика космического базирования по существу состоит из трех элементов:[2]

  1. сбор солнечной энергии в космосе с помощью отражателей или надувных зеркал на солнечные батареи или нагреватели для тепловых систем
  2. беспроводная передача энергии на Землю через микроволновая печь или же лазер
  3. получать энергию на Земле через ректенна, микроволновая антенна

Космической части не нужно будет поддерживать себя против силы тяжести (кроме относительно слабых приливных напряжений). Он не нуждается в защите от земного ветра или непогоды, но ему придется справляться с космическими опасностями, такими как микрометеоры и солнечные вспышки. Были изучены два основных метода конвертации: фотоэлектрический (PV) и солнечная динамика (SD). Большинство анализов SBSP сосредоточено на фотоэлектрическом преобразовании с использованием солнечных элементов, которые напрямую преобразуют солнечный свет в электричество. Solar Dynamics использует зеркала, чтобы сосредоточить свет на котле. Использование солнечной динамики может снизить массу на ватт. Беспроводная передача энергии был предложен на раннем этапе в качестве средства передачи энергии от коллектора к поверхности Земли с использованием микроволнового или лазерного излучения на различных частотах.

Передача микроволновой энергии

Уильям С. Браун продемонстрирована в 1964 г., во время Уолтер Кронкайт с CBS Новостная программа, модель на СВЧ вертолет который получил всю мощность, необходимую для полета, от микроволнового луча. С 1969 по 1975 год Билл Браун был техническим директором JPL Raytheon программа, лучшая 30 кВт мощности на расстояние 1 милю (1,6 км) при КПД 9,6%.[49][50]

Передача микроволновой энергии в десятки киловатт была хорошо доказана существующими испытаниями на Голдстоун в Калифорнии (1975)[50][51][52] и Гранд Бассен на Остров Реюньон (1997).[53]

Сравнение передачи энергии лазера и микроволнового излучения. Диаграмма НАСА

Совсем недавно была продемонстрирована передача микроволновой энергии в сочетании с захватом солнечной энергии между вершиной горы на Мауи и островом Гавайи (92 мили) командой под руководством Джон С. Манкинс.[54][55]Технологические проблемы с точки зрения компоновки антенной решетки, конструкции одиночного элемента излучения и общей эффективности, а также связанные с ними теоретические ограничения в настоящее время являются предметом исследования, как это было продемонстрировано на специальной сессии "Анализ электромагнитных беспроводных систем для передачи солнечной энергии". "проведенного в 2010 г. IEEE Симпозиум по антеннам и распространению.[56] В 2013 году был опубликован полезный обзор, охватывающий технологии и вопросы, связанные с передачей микроволновой энергии из космоса на землю. Он включает введение в SPS, текущие исследования и перспективы на будущее.[57]Кроме того, обзор текущих методологий и технологий для проектирования антенных решеток для передачи микроволновой энергии появился в Proceedings of the IEEE.[58]

Лазерное излучение

Лазер Некоторые в НАСА рассматривали энергетическое излучение как ступеньку к дальнейшей индустриализации космоса. В 1980-х годах исследователи НАСА работали над потенциальным использованием лазеров для передачи энергии из космоса в космос, уделяя основное внимание разработке лазера на солнечной энергии. В 1989 году было высказано предположение, что лазерное излучение может также передаваться с Земли в космос. В 1991 году стартовал проект SELENE (SpacE Laser ENEgery), который включал изучение лазерное излучение для питания лунной базы. Программа SELENE представляла собой двухлетнюю исследовательскую работу, но стоимость доведения концепции до рабочего состояния была слишком высока, и официальный проект завершился в 1993 году, не дожив до космической демонстрации.[59]

В 1988 году Грант Логан предложил использование земного лазера для питания электрического двигателя для космической тяги, а технические детали были разработаны в 1989 году. Он предложил использовать алмазные солнечные элементы, работающие при 600 градусах.[требуется разъяснение ] преобразовать ультрафиолетовый свет лазера.

Орбитальное местоположение

Основное преимущество размещения космической электростанции на геостационарной орбите состоит в том, что геометрия антенны остается неизменной, и поэтому удерживать антенны выровненными проще. Еще одно преимущество состоит в том, что почти непрерывная передача энергии становится доступной сразу же, как только первая космическая электростанция выводится на орбиту, на НОО требуется несколько спутников, прежде чем они будут производить почти непрерывную энергию.

Энергия излучается геостационарная орбита с помощью микроволн связана с тем трудностью, что требуемые размеры «оптической апертуры» очень велики. Например, исследование NASA SPS 1978 года требовало передающей антенны диаметром 1 км и приемной ректенны диаметром 10 км для микроволнового луча на 2,45 ГГц. Эти размеры можно несколько уменьшить, используя более короткие длины волн, хотя они увеличились. атмосферное поглощение и даже возможное блокирование луча дождем или каплями воды. Из-за проклятие утонченного массива, невозможно получить более узкий луч, комбинируя лучи нескольких меньших спутников. Большой размер передающей и приемной антенн означает, что минимальный практический уровень мощности для SPS обязательно будет высоким; небольшие системы SPS возможны, но неэкономичны.[оригинальное исследование? ]

Коллекция LEO (Низкая околоземная орбита ) космические электростанции были предложены в качестве предшественника GEO (Геостационарная орбита ) солнечная энергия космического базирования.[60]

Приемник наземного базирования

Земные ректенна вероятно будет состоять из многих коротких дипольные антенны подключен через диоды. Микроволновые передачи со спутника будут приниматься диполями с эффективностью около 85%.[61] С обычной микроволновой антенной эффективность приема выше, но ее стоимость и сложность также значительно выше. Ректенны, вероятно, будут иметь несколько километров в поперечнике.

В космических приложениях

Лазерный SBSP также может приводить в действие базу или транспортные средства на поверхности Луны или Марса, что позволяет сэкономить на массовых затратах на посадку источника энергии. Космический корабль или другой спутник также могут получать энергию от тех же средств. В представленном НАСА в 2012 году докладе о космической солнечной энергии автор упоминает, что еще одним потенциальным применением технологии, лежащей в основе космической солнечной энергии, могут быть солнечные электрические двигательные установки, которые могут быть использованы для межпланетных исследовательских миссий человека.[62][63][64]

Затраты на запуск

Одной из проблем концепции SBSP является стоимость космических запусков и количество материалов, которые необходимо будет запустить.

Большую часть запущенного материала не нужно доставлять на его конечную орбиту немедленно, что повышает вероятность того, что высокоэффективные (но более медленные) двигатели могут перемещать материал SPS с НОО на ГСО по приемлемой цене. Примеры включают ионные двигатели или же ядерная двигательная установка.

Чтобы дать представление о масштабе проблемы, если предположить, что масса солнечной панели составляет 20 кг на киловатт (без учета массы несущей конструкции, антенны или какого-либо значительного уменьшения массы любых фокусирующих зеркал), электростанция мощностью 4 ГВт будет весить около 80 000 метрических тонн,[65] все это при нынешних обстоятельствах будет запущено с Земли. Это, однако, далеко от современного уровня развития космических аппаратов, которые по состоянию на 2015 год составляли 150 Вт / кг (6,7 кг / кВт), и быстро улучшаются.[66] Очень легкие конструкции могут достигать 1 кг / кВт,[67] Это означает 4000 метрических тонн солнечных панелей для той же станции мощностью 4 ГВт. Помимо массы панелей, должны быть добавлены накладные расходы (включая разгон до желаемой орбиты и поддержание позиции).

Затраты на запуск 4GW для LEO
1 кг / кВт5 кг / кВт20 кг / кВт
1 доллар США / кг (минимальная стоимость при мощности ~ 0,13 доллара США / кВтч, 100% КПД)4 миллиона долларов20 миллионов долларов$ 80 млн
2000 $ / кг (например: Falcon Heavy )$ 8 млрд40 млрд долларов160 млрд долларов
10000 $ / кг (например: Ариана V )40 млрд долларов200 млрд долларов800 млрд долларов

К этим затратам необходимо добавить воздействие на окружающую среду тяжелых космических запусков, если такие затраты будут использоваться по сравнению с производством энергии на Земле. Для сравнения, прямая стоимость нового угля[68] или АЭС колеблется от 3 до 6 миллиардов долларов за ГВт (не включая полная стоимость в окружающую среду в результате выбросов CO2 или хранения отработавшего ядерного топлива соответственно).

Строительство из космоса

Из лунных материалов, запущенных на орбиту

Джерард О'Нил, отметив проблему высокой стоимости запуска в начале 1970-х годов, предложил строить СПС на орбите из материалов из Луна.[69] Затраты на запуск с Луны потенциально намного ниже, чем с Земли, из-за более низкой сила тяжести и отсутствие атмосферное сопротивление. Это предложение 1970-х годов предполагало объявленную тогда стоимость будущего запуска космического корабля НАСА. Этот подход потребует значительных первоначальных капиталовложений для создания массовые водители на Луне.[70] Тем не менее, 30 апреля 1979 г. в Заключительном отчете («Использование лунных ресурсов для строительства космоса») подразделения Convair компании General Dynamics по контракту NASA NAS9-15560 был сделан вывод о том, что использование лунных ресурсов будет дешевле, чем земные материалы для система всего из тридцати спутников на солнечной энергии мощностью 10 ГВт каждый.[71]

В 1980 году, когда стало очевидно, что оценки затрат НАСА на запуск космического шаттла были чрезвычайно оптимистичными, О'Нил и др. опубликовал еще один путь к производству с использованием лунных материалов с гораздо более низкими начальными затратами.[72] Эта концепция SPS 1980-х годов меньше полагалась на присутствие человека в космосе, а больше на частичном самовоспроизводящиеся системы на лунной поверхности под дистанционное управление рабочих, находящихся на Земле. Высота чистый прирост энергии этого предложения проистекает из гораздо более мелкой Луны гравитационная скважина.

Наличие относительно дешевого источника сырья из космоса за фунт уменьшило бы озабоченность по поводу маломассовых конструкций и привело бы к созданию SPS другого типа. Низкая стоимость фунта лунных материалов в видении О'Нила будет поддерживаться за счет использования лунного материала для производства большего количества объектов на орбите, чем просто спутников на солнечной энергии. Передовые методы запуска с Луны могут снизить стоимость строительства спутника на солнечной энергии из лунных материалов. Некоторые предлагаемые методы включают драйвер массы Луны и лунный космический лифт, впервые описанный Джеромом Пирсоном.[73] Это потребует создания кремний горнодобывающих предприятий и производства солнечных батарей на Луна.[нужна цитата ]

На Луне

Физик доктор Дэвид Крисвелл предполагает, что Луна является оптимальным местом для солнечных электростанций, и способствует солнечная энергия на Луне.[74][75][76] Основное преимущество, которое он видит, - это строительство в основном из местных лунных материалов с использованием использование ресурсов на месте, с дистанционно управляемый мобильный завод и кран для сборки микроволновых отражателей и вездеходы для сборки и укладки солнечных элементов,[77] что значительно снизит затраты на запуск по сравнению с конструкциями SBSP. Спутники-ретрансляторы энергии, вращающиеся вокруг Земли, и Луна, отражающая микроволновый луч, также являются частью проекта. Демонстрационный проект мощностью 1 ГВт начинается с 50 миллиардов долларов.[78] В Shimizu Corporation используйте комбинацию лазеров и микроволн для Кольцо Луны концепция, наряду с сателлитами реле мощности.[79][80]

С астероида

Добыча астероидов также был серьезно рассмотрен. Исследование дизайна НАСА[81] оценил 10 000-тонный горнодобывающий аппарат (который будет собран на орбите), который вернет на геостационарную орбиту фрагмент астероида весом 500 000 тонн. Только около 3000 тонн шахтного корабля будет традиционной полезной нагрузкой аэрокосмического класса. Остальное будет реакционной массой для массового двигателя, который может быть использован как отработанные ступени ракеты, используемые для запуска полезной нагрузки. Если предположить, что 100% возвращенного астероида было полезно, и что сам астероидный майнер нельзя было повторно использовать, это означает почти 95% -ное сокращение затрат на запуск. Однако истинные достоинства такого метода будут зависеть от тщательного изучения минералов астероидов-кандидатов; пока что у нас есть только оценки их состава.[82] Одно из предложений - захватить астероид Апофис на околоземную орбиту и преобразовать его в 150 спутников на солнечной энергии мощностью 5 ГВт каждый или в более крупный астероид 1999 AN10, который в 50 раз больше Апофиса и достаточно велик, чтобы построить 7500 спутников на солнечной энергии мощностью 5 гигаватт[83]

Галерея

  • Лунная база с массовым водителем (длинное строение, уходящее к горизонту). Концептуальная иллюстрация НАСА

  • Художественная концепция «саморазвивающейся» роботизированной лунной фабрики.

  • СВЧ-отражатели на Луне, роботизированный вездеход и кран с дистанционным управлением.

  • «Гусеничный» пересекает поверхность Луны, сглаживая, плавя верхний слой реголита, а затем осаждая элементы кремниевых фотоэлементов прямо на поверхность.

  • Эскиз лунного краулера, который будет использоваться для изготовления лунных солнечных элементов на поверхности Луны.

  • Здесь показан набор солнечных коллекторов, которые преобразуют энергию в микроволновые лучи, направленные на Землю.

  • Спутник на солнечной энергии, созданный из заминированного астероида.

Безопасность

Использование микроволновая передача энергии был самым спорным вопросом при рассмотрении любой конструкции SPS. На поверхности Земли предполагаемый микроволновый луч будет иметь максимальную интенсивность в центре 23 мВт / см.2 (менее 1/4 постоянная солнечного излучения ) и интенсивностью менее 1 мВт / см2 вне линии забора ректенны (периметр приемника).[84] По сравнению с нынешними США Закон о безопасности и гигиене труда (OSHA) пределы воздействия микроволн на рабочем месте, которые составляют 10 мВт / см2,[85][оригинальное исследование? ] - само ограничение выражается в добровольных условиях и признано не имеющим исковой силы в целях исполнения Федерального OSHA.[нужна цитата ] Таким образом, луч такой интенсивности находится в центре, и его величина аналогична текущим уровням безопасности на рабочем месте, даже при длительном или неопределенном воздействии.[оригинальное исследование? ] За пределами приемника он намного меньше долгосрочного уровня OSHA.[86] Более 95% энергии луча будет приходиться на ректенну. Оставшаяся микроволновая энергия будет поглощаться и рассеиваться в соответствии со стандартами, которые в настоящее время устанавливаются в отношении микроволнового излучения во всем мире.[87] Для эффективности системы важно, чтобы как можно больше микроволнового излучения фокусировалось на ректенне. За пределами ректенны интенсивность микроволн быстро уменьшается, поэтому близлежащие города или другие виды деятельности человека не должны быть затронуты.[88]

Воздействие луча можно минимизировать другими способами. На земле физический доступ контролируется (например, через ограждение), и типичный самолет, пролетающий через луч, предоставляет пассажирам защитную металлическую оболочку (т.е. Клетка Фарадея ), который перехватит микроволны. Другой самолет (шарики, сверхлегкий и т. д.) могут избежать воздействия, наблюдая за местами управления полетами, как это в настоящее время делается для военного и другого контролируемого воздушного пространства. Интенсивность микроволнового луча на уровне земли в центре луча должна быть спроектирована и физически встроена в систему; просто передатчик будет слишком далеко и слишком мал, чтобы можно было увеличить интенсивность до небезопасного уровня, даже в принципе.

Кроме того, конструктивным ограничением является то, что микроволновый луч не должен быть настолько интенсивным, чтобы нанести вред диким животным, особенно птицам. Эксперименты с преднамеренным микроволновым облучением на разумных уровнях не смогли показать отрицательных эффектов даже в нескольких поколениях.[89] Были сделаны предложения по размещению ректенн на море,[90][91] но это создает серьезные проблемы, в том числе коррозию, механические нагрузки и биологическое загрязнение.

Обычно предлагаемый подход к обеспечению безотказного наведения луча состоит в использовании ретродиректора. фазированная решетка антенна / ректенна. «Контрольный» микроволновый луч, излучаемый из центра ректенны на земле, создает фазовый фронт на передающей антенне. Там схемы в каждой из подрешеток антенны сравнивают фазовый фронт пилотного луча с фазой внутреннего тактового сигнала, чтобы контролировать фазу исходящего сигнала. Это заставляет передаваемый луч точно центрироваться на ректенне и иметь высокую степень фазовой однородности; если пилотный луч по какой-либо причине потерян (например, если передающая антенна повернута в сторону от ректенны), значение управления фазой не срабатывает, и луч мощности СВЧ автоматически расфокусируется.[88] Такая система была бы физически неспособна сфокусировать свой энергетический луч в любом месте, где не было бы передатчика пилот-луча. Долгосрочные эффекты мощности излучения через ионосферу в виде микроволн еще предстоит изучить, но не было предложено ничего, что могло бы привести к какому-либо значительному эффекту.

График

В 20 веке

  • 1941: Айзек Азимов опубликовал научно-фантастический рассказ «Причина», в котором космическая станция передает энергию, собранную от Солнца, на различные планеты с помощью микроволновых лучей.
  • 1968: Питер Глейзер вводит концепцию "спутниковой системы солнечной энергии" с квадратными милями солнечных коллекторов в геостационарная орбита для сбора и преобразования солнечной энергии в микроволновая печь луч для передачи полезной энергии на большие приемные антенны (ректенны ) на Земле для распространения.
  • 1973: Питер Глейзер получает Патент США номер 3,781,647 за его метод передачи мощности на большие расстояния с использованием микроволн от большой (один квадратный километр) антенны на спутнике до гораздо большей на земле, теперь известной как ректенна.[7]
  • 1978–81: The Министерство энергетики США и НАСА тщательно изучить концепцию спутников на солнечной энергии (SPS), опубликовать дизайн и технико-экономические обоснования.
  • 1987: Стационарная высокогорная релейная платформа канадский эксперимент
  • 1995–97: НАСА проводит «свежий взгляд» на концепции и технологии космической солнечной энергии (SSP).
  • 1998: Исследование определения концепции космической солнечной энергии (CDS) определяет заслуживающие доверия, коммерчески жизнеспособные концепции SSP, указывая при этом технические и программные риски.
  • 1998: Японское космическое агентство начинает разработку космической солнечной энергетической системы (SSPS), программа продолжается и по сей день.[нужна цитата ]
  • 1999: НАСА Программа космических исследований и технологий в области солнечной энергии (SERT, см. Ниже ) начинается.
  • 2000: Джон Манкинс из НАСА свидетельствует в Палата представителей США "Крупномасштабная SSP - это очень сложная интегрированная система систем, которая требует значительных достижений в современных технологиях и возможностях. Разработана технологическая дорожная карта, которая намечает потенциальные пути для достижения всех необходимых достижений, хотя и на протяжении нескольких десятилетий.[11]

В 21 веке

  • 2001: НАСДА (Одно из национальных космических агентств Японии до того, как оно стало частью JAXA ) объявляет о планах проведения дополнительных исследований и создания прототипа путем запуска экспериментального спутника мощностью 10 киловатт и 1 мегаватт.[92][93]
  • 2003: ЕКА исследования[94]
  • 2007: The Пентагон США с Управление по вопросам национальной безопасности (NSSO) выдает отчет[95] 10 октября 2007 года, заявив, что они намерены собирать солнечную энергию из космоса для использования на Земле, чтобы помочь продолжающимся отношениям Соединенных Штатов с Средний Восток и битва за нефть. Демонстрационная установка может стоить 10 миллиардов долларов, производить 10 мегаватт и вводиться в эксплуатацию через 10 лет.[96]
  • 2007: В мае 2007 г. состоится семинар в США. Массачусетский технологический институт (MIT) проанализировать текущее состояние рынка и технологий SBSP.[97]
  • 2010: Профессора Андреа Масса и Джорджио Франческетти объявляют о специальной сессии на тему «Анализ электромагнитных беспроводных систем для передачи солнечной энергии» в 2010 г. Институт инженеров по электротехнике и электронике Международный симпозиум по антеннам и распространению радиоволн.[98]
  • 2010: Индийская организация космических исследований и Национальное космическое общество США запустили совместный форум для расширения партнерства в использовании солнечной энергии с помощью космических солнечных коллекторов. Названный Kalam-NSS Initiative в честь бывшего президента Индии. Д-р APJ Абдул Калам, форум заложит основу для программы космической солнечной энергетики, к которой могут присоединиться и другие страны.[99]
  • 2010: Sky's No Limit: космическая солнечная энергия, следующий важный шаг в стратегическом партнерстве между Индией и США?] Написанный подполковником ВВС США Питером Гарретсоном, был опубликован в Институте оборонных исследований и анализа.[100]
  • 2012: Китай предложил совместную разработку Индией и Китаем спутника солнечной энергии во время визита бывшего президента Индии Д-р APJ Абдул Калам.[101]
  • 2015: В Инициатива космической солнечной энергии (SSPI) создана между Caltech и Northrop Grumman Corporation. Приблизительно 17,5 миллионов долларов будут выделены на трехлетний проект по развитию космической солнечной энергетической системы.
  • 2015: 12 марта 2015 года JAXA объявило, что они передали по беспроводной связи 1,8 киловатт на 50 метров в небольшой приемник, преобразовав электричество в микроволновые печи, а затем обратно в электричество.[36][37]
  • 2016: Генерал-лейтенант Чжан Юйлинь, заместитель начальника отдела разработки вооружений [НОАК] Центрального военного совета, предположил, что в следующий раз Китай начнет использовать космос Земля-Луна для промышленного развития. Целью будет создание космических спутников на солнечной энергии, которые будут передавать энергию обратно на Землю.[102][103]
  • 2016: А команда с членами Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL), Агентства перспективных оборонных проектов (DARPA), Авиационного университета ВВС, Объединенного штаба логистики (J-4), Государственного департамента, Makins Aerospace и Northrop Grumman выиграли должность министра обороны (SECDEF) / Госсекретарь (SECSTATE) / Инновационная задача D3 (Дипломатия, развитие, оборона) директора USAID с предложение что США должны лидировать в космической солнечной энергетике. Это предложение сопровождалось видение видео
  • 2016: Граждане за космическую солнечную энергию преобразовал предложение D3 в активные петиции на веб-сайте Белого дома «Америка должна возглавить переход к космической энергии» и Change.org «США должны возглавить переход к космической энергии», а также следующие видео.
  • 2016: Эрик Ларсон и другие из NOAA готовят доклад «Глобальная реакция атмосферы на выбросы от предлагаемой многоразовой космической системы запуска».[104] В статье утверждается, что энергетические спутники мощностью до 2 ТВт в год могут быть построены без недопустимого ущерба для атмосферы. До этой статьи высказывались опасения, что NOx, образующиеся при повторном входе, разрушат слишком много озона.
  • 2016: Ян Кэш из SICA Design предлагает CASSIOPeiA (постоянная апертура, твердотельная, интегрированная, орбитальная фазированная решетка) новую концепцию SPS [1]
  • 2017: НАСА выбирает пять новых исследовательских предложений сосредоточился на инвестициях в космос. Колорадская горная школа специализируется на «Тенденциях XXI века в области космического производства и хранения солнечной энергии».
  • 2020: Лаборатория военно-морских исследований США запускает испытательный спутник.[105]

Нетипичные конфигурации и архитектурные особенности

Типичная эталонная система систем включает в себя значительное количество (несколько тысяч систем мощностью в несколько гигаватт для обслуживания всех или значительной части потребностей Земли в энергии) отдельных спутников в GEO. Типичный эталонный проект для отдельного спутника находится в диапазоне 1-10 ГВт и обычно включает в себя планарные или концентрированные солнечные фотоэлектрические элементы (ФЭ) в качестве коллектора / преобразования энергии. Наиболее типичные конструкции передачи находятся в диапазоне РЧ 1–10 ГГц (2,45 или 5,8 ГГц), где потери в атмосфере минимальны. Материалы для спутников поступают на Землю и производятся на ней, и предполагается, что они будут транспортироваться на НОО с помощью запускаемых многоразовых ракет и транспортироваться между НОО и ГСО с помощью химических или электрических двигателей. Таким образом, возможны следующие варианты архитектуры:

  • Location = GEO
  • Сбор энергии = PV
  • Спутник = монолитная конструкция
  • Передача = RF
  • Материалы и производство = Земля
  • Установка = RLV на LEO, Химическая промышленность на GEO

Из эталонной системы можно выделить несколько интересных вариантов оформления:

Альтернативное место сбора энергии: В то время как GEO является наиболее типичным из-за его преимуществ близости к Земле, упрощенного наведения и отслеживания, очень малого времени в затмении и масштабируемости для удовлетворения всех глобальных потребностей в несколько раз, были предложены другие местоположения:

  • Солнце Земля L1: Роберт Кеннеди III, Кен Рой и Дэвид Филдс предложили вариант солнцезащитного козырька L1 под названием «Dyson Dots».[106] где первичный коллектор мощностью в несколько тераватт будет передавать энергию обратно в серию спутников с солнечно-синхронными приемниками на НОО. Более дальнее расстояние до Земли требует соответственно большей апертуры передачи.
  • Лунная поверхность: Дэвид Крисвелл предложил использовать саму поверхность Луны в качестве собирающей среды, передавая мощность на землю через серию микроволновых отражателей на околоземной орбите. Главным преимуществом этого подхода будет возможность производить солнечные коллекторы на месте без затрат на электроэнергию и сложности запуска. К недостаткам можно отнести гораздо большее расстояние, требующие более крупных систем передачи, необходимость «перестроения», чтобы справиться с лунной ночью, а также сложность достаточного производства и наведения спутников-отражателей.[107]
  • MEO: Системы MEO были предложены для космических служб и инфраструктуры силовых установок. Например, см. Статью Ройса Джонса.[108]
  • Сильноэллиптические орбиты: Орбиты Молния, Тундра или Квази Зенит были предложены в качестве первых мест для нишевых рынков, требующих меньше энергии для доступа и обеспечивающих хорошую устойчивость.[109]
  • Солнечная синхронизация LEO: На этой близкой к полярной орбите спутники прецессируют со скоростью, которая позволяет им всегда смотреть на Солнце при их вращении вокруг Земли. Это легкодоступная орбита, требующая гораздо меньше энергии, а ее близость к Земле требует меньших (и, следовательно, менее массивных) передающих отверстий. Однако к недостаткам этого подхода относятся необходимость постоянно менять приемные станции или сохранять энергию для пакетной передачи. Эта орбита уже заполнена людьми и имеет значительный космический мусор.
  • Экваториальный НОО: Японский SPS 2000 предлагал ранний демонстратор на экваториальной НОО, в котором несколько участвующих экваториальных стран могли получить некоторую мощность.[110]
  • поверхность Земли: Нараян Комерат предложил космическую энергосистему, в которой избыточная энергия от существующей сети или электростанции на одной стороне планеты может быть передана на орбиту, через другой спутник и вниз к приемникам.[111]

Сбор энергии: Наиболее типичные конструкции для спутников на солнечной энергии включают фотоэлектрические элементы. Они могут быть плоскими (и обычно пассивно охлаждаемыми), концентрированными (и, возможно, активно охлаждаемыми). Однако есть несколько интересных вариантов.

  • Солнечные тепловые: Сторонники солнечного тепла предложили использовать концентрированный нагрев, чтобы вызвать изменение состояния жидкости для извлечения энергии с помощью вращающегося оборудования с последующим охлаждением в радиаторах. Преимущества этого метода могут включать общую массу системы (оспаривается), отсутствие деградации из-за повреждения солнечным ветром и устойчивость к радиации. Один из недавних проектов солнечного теплового спутника Кейт Хенсон и другие были визуализированы здесь. [2] Связанная концепция здесь: [3] Предлагаемые радиаторы представляют собой тонкостенные пластинчатые трубы, заполненные паром низкого давления (2,4 кПа) и температуры (20 ° C).
  • Лазер с солнечной накачкой: В Японии был разработан лазер с солнечной накачкой, в котором солнечный свет непосредственно возбуждает среду излучения, используемую для создания когерентного луча на Землю.
  • Распад термоядерного синтеза: Этот вариант энергетического спутника не является «солнечным». Скорее, космический вакуум рассматривается как «особенность, а не ошибка» для традиционного термоядерного синтеза. Согласно Полю Вербосу, ​​после слияния даже нейтральные частицы распадаются на заряженные частицы, которые в достаточно большом объеме позволяют прямое преобразование в ток.[нужна цитата ]
  • Петля солнечного ветра: Также называется Спутник Дайсона – Харропа. Здесь спутник использует не фотоны Солнца, а заряженные частицы солнечного ветра, которые посредством электромагнитной связи генерируют ток в большой петле.
  • Прямые зеркала: Ранние концепции прямого зеркального перенаправления света на планету Земля страдали от проблемы, заключающейся в том, что лучи, исходящие от Солнца, не параллельны, а распространяются от диска, и поэтому размер пятна на Земле довольно велик. Льюис Фраас исследовал ряд параболических зеркал, чтобы расширить существующие солнечные батареи.[112]

Альтернативная спутниковая архитектура: Типичный спутник представляет собой монолитную конструкцию, состоящую из несущей конструкции, одного или нескольких коллекторов, одного или нескольких передатчиков, а иногда и первичных и вторичных отражателей. Вся конструкция может быть стабилизирована градиентом силы тяжести. Альтернативные конструкции включают:

  • Стаи меньших спутников: Некоторые проекты предлагают рой свободно летающих спутников меньшего размера. Так обстоит дело с несколькими лазерными конструкциями, и, по-видимому, так обстоит дело с коврами-самолетами CALTECH.[113] Для ВЧ-конструкций техническим ограничением является разреженный массив проблема.
  • Свободно плавающие компоненты: Соларен предложила альтернативу монолитной конструкции, в которой первичный отражатель и передающий отражатель свободно летают.[114]
  • Стабилизация отжима: НАСА исследовало концепцию стабилизированной спином тонкой пленки.
  • Стабилизированная структура фотонного лазерного двигателя (PLT): Янг Бэ предположил, что давление фотонов может заменить сжимающие элементы в больших структурах.[нужна цитата ]

Передача инфекции: Наиболее типичная конструкция для передачи энергии - через РЧ-антенну на частоте ниже 10 ГГц к наземной ректенне. Существует спор между преимуществами клистронов, гиротронов, магнетронов и твердого тела. Альтернативные подходы к передаче включают:

  • Лазер: Лазеры предлагают преимущество в гораздо более низкой стоимости и массе по сравнению с первой мощностью, однако есть разногласия относительно преимуществ эффективности. Лазеры позволяют использовать передающую и приемную апертуры гораздо меньшего размера. Однако высококонцентрированный луч имеет проблемы с защитой глаз, пожарной безопасностью и вооружением. Сторонники считают, что у них есть ответы на все эти опасения. Подход, основанный на использовании лазеров, также должен найти альтернативные способы борьбы с облаками и осадками.
  • Атмосферный волновод: Некоторые предположили, что можно использовать лазер с короткими импульсами для создания атмосферного волновода, через который могут проходить концентрированные микроволны.[115][116][117]
  • Ядерный синтез: Ускорители элементарных частиц базирующийся во внутренней солнечной системе (будь то на орбите или на планете, такой как Меркурий ) могли использовать солнечную энергию для синтеза ядерного топлива из природных материалов. Хотя это было бы крайне неэффективно при использовании нынешних технологий (с точки зрения количества энергии, необходимой для производства топлива по сравнению с количеством энергии, содержащейся в топливе) и повысило бы очевидное ядерная безопасность проблем, базовая технология, на которой будет опираться такой подход, использовалась в течение десятилетий, что делает это, возможно, самым надежным средством отправки энергии, особенно на очень большие расстояния - в частности, из внутренней солнечной системы во внешнюю солнечную систему.

Материалы и изготовление: Типичные конструкции используют развитую промышленную производственную систему, существующую на Земле, и используют земные материалы как для спутника, так и для топлива. Варианты включают:

  • Лунные материалы: Существуют конструкции для спутников на солнечной энергии, которые получают> 99% материалов из лунного реголита с очень небольшими поступлениями «витаминов» из других мест. Использование материалов с Луны привлекательно, потому что запуск с Луны в теории намного проще, чем с Земли. Здесь нет атмосферы, поэтому компоненты не нужно плотно упаковывать в аэрозольную оболочку и выдерживать вибрацию, давление и температурные нагрузки. Запуск может производиться через драйвер магнитной массы и полностью обходиться без использования топлива для запуска. Для запуска с Луны GEO также требует гораздо меньше энергии, чем для более глубокого гравитационного колодца Земли. Для создания всех спутников на солнечной энергии, чтобы полностью обеспечить всю необходимую энергию для всей планеты, требуется менее одной миллионной массы Луны.
  • Самовоспроизведение на Луне: НАСА исследовало самовоспроизводящуюся фабрику на Луне в 1980 году.[118] Совсем недавно Джастин Льюис-Уэббер предложил метод специального изготовления основных элементов.[119] основан на проекте Джона Мэнкинса SPS-Alpha.[120][121]
  • Астероидные материалы: Считается, что некоторые астероиды имеют даже более низкую дельта-V для извлечения материалов, чем Луна, а некоторые конкретные материалы, представляющие интерес, такие как металлы, могут быть более концентрированными или более доступными.
  • Производство в космосе / на месте: С появлением аддитивного производства в космосе такие концепции, как SpiderFab, могут позволить массовый запуск сырья для местной экструзии.[122]

Способ установки / транспортировки материала к месту сбора энергии: В эталонных проектах компонентный материал запускается с помощью хорошо изученных химических ракет (обычно полностью многоразовых пусковых систем) на НОО, после чего используется химическая или электрическая тяга для их доставки на ГЕО. Желательными характеристиками этой системы являются очень высокий массовый расход при низкой общей стоимости. Альтернативные концепции включают:

  • Лунный химический запуск: ULA недавно продемонстрировала концепцию многоразового химического посадочного модуля XEUS для перемещения материалов с поверхности Луны на LLO или GEO.[123]
  • Лунный массовый драйвер: Запуск материалов с поверхности Луны с помощью системы, подобной электромагнитной катапульте авианосца. Неизведанной компактной альтернативой стал бы слингатрон.
  • Лунный космический лифт: Экваториальный или приэкваториальный кабель проходит до точки лагранжа и через нее. Его сторонники утверждают, что он имеет меньшую массу, чем традиционный массовый драйвер.
  • Космический лифт: Лента из чистых углеродных нанотрубок простирается от центра тяжести на геостационарной орбите, позволяя альпинистам подниматься на GEO. Проблемы с этим включают материальную задачу создания ленты такой длины с достаточной прочностью, управление столкновениями со спутниками, космическим мусором и молниями.
  • MEO Skyhook: В рамках исследования AFRL Роджер Ленард предложил MEO Skyhook. Похоже, что трос, стабилизированный градиентом силы тяжести, с центром масс в MEO может быть построен из доступных материалов. Дно небесного крюка близко к атмосфере на "некеплеровской орбите". Ракета многоразового использования может запускаться в соответствии с высотой и скоростью с нижней стороны троса, которая находится на не кеплеровской орбите (движется намного медленнее, чем типичная орбитальная скорость). Полезная нагрузка передается, и она поднимается по кабелю. Сам кабель не смещается с орбиты за счет электрического движения и / или электромагнитных воздействий.
  • МАГЛЕВ запуск / StarTram: У Джона Пауэлла есть концепция системы с очень большим массовым расходом. В системе первого поколения, встроенной в гору, полезный груз ускоряется по эвакуированной гусенице MAGLEV. Небольшая бортовая ракета увеличивает полезную нагрузку.[124]
  • Луч энергии запуска: Кевин Паркин и Динамика побега у обоих есть концепции[125] для наземного облучения монотопливной ракеты-носителя с использованием высокочастотной энергии. Радиочастотная энергия поглощается и непосредственно нагревает топливо, как в ядерно-термическом стиле NERVA. LaserMotive предлагает концепцию лазерного подхода.

В художественной литературе

Космические станции, передающие солнечную энергию, фигурируют в таких фантастических произведениях, как Айзек Азимов "s"Причина "(1941 г.), который сосредоточен вокруг проблем, вызванных роботы эксплуатация станции. Рассказ Азимова "Последний вопрос "также включает использование SBSP для обеспечения безграничной энергии для использования на Земле.

В Бен Бова роман PowerSat (2005), предприниматель пытается доказать, что его компания почти завершила строительство энергетического спутника и космоплан (средство доставки обслуживающих бригад на спутник) являются безопасными и экономически жизнеспособными, в то время как террористы, связанные с нефтедобывающими странами, пытаются сорвать эти попытки с помощью уловок и саботажа.[126]

Различные аэрокосмические компании также продемонстрировали воображаемые спутники на солнечной энергии будущего в своих корпоративных видеороликах, в том числе Boeing,[127] Локхид Мартин,[128] и United Launch Alliance.[129]

Солнечный спутник - одно из трех средств производства энергии в браузерной игре. OGame.

Смотрите также

Рекомендации

В Национальное космическое общество поддерживает обширный космическая библиотека солнечной энергии всех основных исторических документов и исследований, связанных с космической солнечной энергией, и основные новостные статьи.

  1. ^ «Солнечная энергетика космического базирования». ЕКА –Advanced Concepts Team. 15 апреля 2013 г.. Получено 23 августа, 2015.
  2. ^ а б "Солнечная энергетика космического базирования". Министерство энергетики США (DOE). 6 марта 2014 г.
  3. ^ Эрик Розенбаум и Донован Руссо (17 марта 2019 г.). «Китай планирует использовать солнечную энергию в космосе, от которой НАСА отказалось несколько десятилетий назад». CNBC.com. Получено 19 марта 2019.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  4. ^ Космическое агентство Великобритании (14 ноября 2020 г.). "Правительство Великобритании заказывает исследование космических солнечных электростанций". gov.uk. Получено 30 ноября 2020.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  5. ^ «Базовый план космической политики» (PDF). 2 июня 2009 г.. Получено 21 мая, 2016.
  6. ^ Глейзер, П. Э. (1968). «Сила Солнца: ее будущее». Наука. 162 (3856): 857–61. Bibcode:1968Sci ... 162..857G. Дои:10.1126 / science.162.3856.857. PMID  17769070.
  7. ^ а б Глейзер, Питер Э. (25 декабря 1973 г.). «Способ и устройство для преобразования солнечного излучения в электрическую энергию». Патент США 3781647.
  8. ^ Глейзер, П.Э., Мэйнард, О. Э., Мацковчак, Дж., И Ральф, Э. Л., Артур Д. Литтл, Inc., "Технико-экономическое обоснование спутниковой солнечной электростанции", НАСА CR-2357, NTIS N74-17784, февраль 1974 г.
  9. ^ Программа разработки и оценки концепции спутниковой энергосистемы июль 1977 г. - август 1980 г. DOE / ET-0034, февраль 1978 г. 62 страницы
  10. ^ "Отчет о справочной системе программы разработки концепции спутниковой энергосистемы и оценки. DOE / ER-0023, октябрь 1978 г. 322" (PDF).
  11. ^ а б c Заявление Джона К. Манкинса Подкомитет Палаты представителей США по космосу и аэронавтике Комитет по науке, 7 сентября 2000 г.
  12. ^ «Требования к ресурсам спутниковой энергосистемы (SPS) (критические материалы, энергия и земля). HCP / R-4024-02, октябрь 1978 г.» (PDF).
  13. ^ Финансовые / управленческие сценарии спутниковой энергосистемы (SPS). Подготовил Дж. Петер Вайк. HCP / R-4024-03, октябрь 1978 г. 69 стр.
  14. ^ Финансовые / управленческие сценарии спутниковой энергосистемы (SPS). Подготовлено Гербертом Э. Керульфом. HCP / R-4024-13, октябрь 1978 г., 66 страниц.
  15. ^ Общественное признание спутниковой энергосистемы (СПС). HCP / R-4024-04, октябрь 1978 г. 85 страниц.
  16. ^ Государственные и местные правила спутниковой энергосистемы (SPS) применительно к микроволновым приемным антеннам спутниковой энергосистемы. HCP / R-4024-05, октябрь 1978 г. 92 страницы.
  17. ^ Спутниковая система питания (СПС) Участие студентов. HCP / R-4024-06, октябрь 1978 г., 97 стр.
  18. ^ Возможности лазера для передачи энергии SPS. HCP / R-4024-07, октябрь 1978 г. 112 страниц.
  19. ^ Международные соглашения о спутниковых энергосистемах (СПС). Подготовлено Карлом К. Кристолом. HCP-R-4024-08, октябрь 1978 г. 283 страницы.
  20. ^ Международные соглашения о спутниковых энергосистемах (СПС). Подготовил Стивен Гроув. HCP / R-4024-12, октябрь 1978 г. 86 страниц.
  21. ^ Централизация / децентрализация спутниковой энергосистемы (СПС). HCP / R-4024-09, октябрь 1978 г., 67 страниц.
  22. ^ «Спутниковая энергосистема (SPS), нанесенная на карту исключенных зон для ректеннных сайтов. HCP-R-4024-10, октябрь 1978 г., 117 страниц». (PDF).
  23. ^ Экономические и демографические вопросы, связанные с развертыванием спутниковой энергосистемы (SPS). ANL / EES-TM-23, октябрь 1978 г. 71 страница.
  24. ^ Некоторые вопросы и ответы о спутниковой энергосистеме (SPS). DOE / ER-0049/1, январь 1980 г. 47 страниц.
  25. ^ Спутниковые энергетические системы (SPS) Лазерные исследования: метеорологические эффекты на распространение лазерного луча и лазеры с прямой солнечной накачкой для SPS. Отчет подрядчика НАСА 3347, ноябрь 1980 г. 143 страницы.
  26. ^ Эксперимент по информированию общественности о спутниковой энергосистеме (SPS). DOE / ER-10041-T11, декабрь 1980 г. 67 страниц.
  27. ^ http://www.nss.org/settlement/ssp/library/1981NASASPS-PowerTransmissionAndReception.pdf «Программа разработки и оценки концепции спутниковой энергосистемы: Техническое резюме и оценка передачи и приема энергии», Справочная публикация НАСА 1076, июль 1981 г. 281 страница.
  28. ^ «Программа разработки и оценки концепции спутниковой энергетической системы: космический транспорт. Технический меморандум НАСА № 58238, ноябрь 1981 г., 260 страниц». (PDF).
  29. ^ Спутники на солнечной энергии. Управление оценки технологий, август 1981 г. 297 страниц.
  30. ^ Свежий взгляд на космическую солнечную энергию: новые архитектуры, концепции и технологии. Джон С. Манкинс. Международная астронавтическая федерация IAF-97-R.2.03. 12 страниц.
  31. ^ "Доктор Пит Уорден на космическом шоу". thespaceshow.com. 23 марта 2009 г. Архивировано с оригинал 7 июля 2012 г.
  32. ^ «Китай предлагает космическое сотрудничество с Индией - The Times of India». Таймс оф Индия.
  33. ^ «Обнародованы планы первой китайской солнечной электростанции в космосе». Sydney Morning Herald.
  34. ^ Разработка космических спутниковых технологий на солнечной энергии в Исследовательском центре Гленна - обзор. Джеймс Э. Дуденхофер и Патрик Дж. Джордж, НАСА Исследовательский центр Гленна, Кливленд, Огайо.
  35. ^ «Как Япония планирует построить орбитальную солнечную ферму».
  36. ^ а б Тарантола, Эндрю (12 марта 2015 г.). «Ученые добились успехов в излучении солнечной энергии из космоса» (PDF). 162 (3856): 857–861. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  37. ^ а б «Японские космические ученые совершили прорыв в области беспроводной энергии».
  38. ^ «MHI успешно завершила наземные демонстрационные испытания технологии беспроводной передачи энергии для SSPS». 12 марта 2015.
  39. ^ Спутники на солнечной энергии. Вашингтон, округ Колумбия: Конгресс США, Управление оценки технологий. Август 1981 г. с. 66. LCCN  81600129.
  40. ^ Коллекция на Земле полюса может работать 24 часа в сутки, но на опорах требуются очень небольшие нагрузки.
  41. ^ Shen, G .; Liu, Y .; Sun, G .; Zheng, T .; Чжоу, X .; Ван, А. (2019). «Подавление уровня боковых лепестков планарной антенной решетки при беспроводной передаче энергии». Доступ IEEE. 7: 6958–6970. Дои:10.1109 / ACCESS.2018.2890436. ISSN  2169-3536.
  42. ^ Ван, Вэнь-Цинь (2019). «Ретро-направленная фокусировка с разнесенными частотами для беспроводной передачи информации и энергии». Журнал IEEE по избранным областям коммуникаций. 37 (1): 61–73. Дои:10.1109 / JSAC.2018.2872360. ISSN  0733-8716. S2CID  56594774.
  43. ^ Синохара, Наоки (июнь 2013 г.). «Технологии управления лучом с помощью высокоэффективной фазированной решетки для передачи СВЧ-энергии в Японии». Труды IEEE. 101 (6): 1448–1463. Дои:10.1109 / JPROC.2013.2253062. S2CID  9091936. Получено 28 апреля 2019.
  44. ^ Фартоокзаде, Махди (7 марта 2019 г.). «О зависимости от временного диапазона диаграмм направленности, создаваемых произвольными антенными решетками: обсуждение ошибочных ожиданий от частотно-разнесенных массивов». arXiv:1903.03508. Bibcode:2019arXiv190303508F. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  45. ^ В космосе панели подвержены быстрой эрозии из-за частиц высокой энергии,«Деградация солнечных панелей» В архиве 2011-09-29 на Wayback Machine тогда как на Земле коммерческие панели деградируют со скоростью около 0,25% в год.«Тестирование фотоэлектрического модуля тридцатилетней давности»
  46. ^ "Некоторые из наиболее экологически опасных видов деятельности в космосе включают [...] большие конструкции, подобные тем, которые рассматривались в конце 1970-х годов для строительства солнечных электростанций на орбите Земли.«Синдром Кесслера (как обсуждает Дональд Дж. Кесслер)». Проверено 26 мая 2010.
  47. ^ Хироши Мацумото, "Космический спутник / станция солнечной энергии и политика", EMC'09 / Киото, 2009 г.
  48. ^ Кэтрин Дойл, «Илон Маск о SpaceX, Tesla и почему космическая солнечная энергия должна умереть», Популярная механика, 2012-10-04. Проверено 14 января 2016.
  49. ^ Диккенсон, Р. (1 сентября 1975 г.). Оценка приемно-преобразовательной решетки СВЧ-диапазона высокой мощности для беспроводной передачи энергии (Технический меморандум JPL 33-741). Лаборатория реактивного движения НАСА. стр. 8–24. Получено 2 июн 2019. Из-за небольшого размера решетки по сравнению с трубчатым лучом антенны диаметром 26 м только около 11,3% выходного сигнала передатчика клистрона падает на решетку (см. Рис.12) и, таким образом, доступно для сбора и преобразования в постоянный ток. выход.
  50. ^ а б Браун, W.C. (1984). «История передачи энергии радиоволнами». Протоколы IEEE по теории и методам микроволнового излучения. 32 (9): 1230–1242. Bibcode:1984ITMTT..32.1230B. Дои:10.1109 / TMTT.1984.1132833. S2CID  73648082.
  51. ^ «Беспроводная передача энергии 34 кВт на 1 милю при КПД 82,5% Голдстоун 1975». 13 марта 2008 г. - через YouTube.
  52. ^ Беспроводная передача энергии для спутника солнечной энергии (SPS) (второй проект Н. Шинохара), Space Solar Power Workshop, Технологический институт Джорджии
  53. ^ БЕСПРОВОДНАЯ ТРАНСПОРТИРОВКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ОСТРОВЕ РЕЮНЬОН В архиве 2005-10-23 на Wayback Machine 48-й Международный астронавтический конгресс, Турин, Италия, 6–10 октября 1997 г. - IAF-97-R.4.08 JD Lan Sun Luk, A. Celeste, P. Romanacce, L. Chane Kuang Sang, JC Gatina - University of La Réunion - Faculty науки и техники.
  54. ^ БЕСПРОВОДНАЯ ТРАНСПОРТИРОВКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОТ ТОЧКИ К ТОЧКЕ НА ГАВАИИ.
  55. ^ Исследователи излучают "космическую" солнечную энергию на Гавайях Автор: Лоретта Идальго, 12 сентября 2008 г.
  56. ^ Симпозиум IEEE 2010 г. по антеннам и распространению радиоволн - Список специальных сессий
  57. ^ Сасаки, Сусуму; Танака, Кодзи; Маки, Кен-Ичиро (2013). «Технологии микроволновой передачи энергии для спутников на солнечной энергии». Труды IEEE. 101 (6): 1438. Дои:10.1109 / JPROC.2013.2246851. S2CID  23479022.
  58. ^ Масса, Андреа; Оливери, Джакомо; Виани, Федерико; Рокка, Паоло (2013). «Конструкции массивов для беспроводной передачи энергии на большие расстояния: современные и инновационные решения». Труды IEEE. 101 (6): 1464. Дои:10.1109 / JPROC.2013.2245491. S2CID  2990114.
  59. ^ Вовлечение Гленна с лазерным лучом - обзор В архиве 2006-11-17 на Wayback Machine НАСА Исследовательский центр Гленна
  60. ^ Комерат, Н.М.; Бёхлер, Н. (октябрь 2006 г.). Космическая энергосистема. Валенсия, Испания: 57-й Конгресс Международной астронавтической федерации. IAC-C3.4.06.
  61. ^ "CommSpacTransSec38.html".
  62. ^ Манкинс, Джон. "SPS-ALPHA: первый практический спутник солнечной энергии на основе произвольно большой фазированной решетки" (PDF). Получено 24 апреля 2014.
  63. ^ "Второй светосиловой космический цех" (PDF). НАСА. 1989. pp. Около страницы 290.
  64. ^ Генри В. Брандхорст младший (27 октября 2010 г.). «Варианты лунного энергетического излучения» (PDF). Brandhorst. Группа FISO.
  65. ^ "Солнечная энергетика космического базирования". energy.gov.
  66. ^ "Солнечная энергия и накопление энергии для планетарных миссий" (PDF). 25 августа 2015 года.
  67. ^ «Доводы в пользу развития солнечной энергии из космоса». Август 2003 г.. Получено 2006-03-14.
  68. ^ "2006_program_update" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2007-01-10.
  69. ^ О'Нил, Джерард К., "Высокий рубеж, человеческие колонии в космосе", ISBN  0-688-03133-1, С.57
  70. ^ "Колонизация космоса - стиль 70-х!". 11 декабря 2009 г. - через YouTube.
  71. ^ Подразделение General Dynamics Convair (1979). Использование лунных ресурсов для строительства космоса (PDF). GDC-ASP79-001.
  72. ^ О'Нил, Джерард К.; Дриггеры, G .; О'Лири, Б. (1980). «Новые пути производства в космосе». Космонавтика и воздухоплавание. 18: 46–51. Bibcode:1980AsAer..18 ... 46G. Описано несколько сценариев развития промышленности в космосе. Один из сценариев предполагает производственный комплекс, укомплектованный экипажем из трех человек, полностью расположенный на поверхности Луны. Другой сценарий включает полностью автоматизированное производственное предприятие, удаленно контролируемое с земли, с возможностью периодических посещений ремонтных бригад. Третий случай связан с пилотируемым объектом на Луне для работы с ракетой-носителем для транспортировки лунных материалов в точку сбора в космосе и для копирования масс-двигателей.
  73. ^ Пирсон, Джером; Юджин Левин, Джон Олдсон и Гарри Уайкс (2005). Лунные космические лифты для Фазы I освоения окололунного космоса. Заключительный технический отчет (PDF).
  74. ^ "UH Mobile - космические центры в UH нацелены на следующие 50 лет исследований".
  75. ^ «Criswell - Публикации и аннотации». Архивировано из оригинал на 22.06.2010.
  76. ^ Дэвид Вармфлэш (29 марта 2017 г.). «Излучение солнечной энергии с Луны может решить энергетический кризис Земли». Wired.co.uk. Condé Nast. Получено 27 февраля, 2018.
  77. ^ https://web.archive.org/web/20100622143653/http://www.cam.uh.edu/SpaRC/ISRU%202p%20v1%20022007.pdf
  78. ^ https://web.archive.org/web/20120326081335/http://www.moonbase-italia.org/PAPERS/D1S2-MB%20Assessment/D2S2-06EnergySupport/D2S2-06EnergySupport.Criswell.pdf
  79. ^ «Концепция Luna Ring».
  80. ^ «Лунная солнечная энергия,« КОЛЬЦО ЛУНЫ », концепция и технология» (PDF). Японско-американская программа по науке, технологиям и применению космической техники. 2009. Архивировано с оригинал (PDF) на 2013-12-08.
  81. ^ Космические ресурсы, НАСА SP-509, Том 1.
  82. ^ «Извлечение астероидных материалов».
  83. ^ Стивен Д. Кови (май 2011 г.). «Технологии захвата астероидов на околоземную орбиту».
  84. ^ Hanley., G.M ... «Исследование по определению концептуальных спутниковых энергосистем (SPS)» (PDF). NASA CR 3317, сентябрь 1980 г..
  85. ^ Стандарты радиочастотного и микроволнового излучения интерпретация General Industry (29 CFR 1910) 1910, подраздел G, Охрана труда и экологический контроль 1910.97, Неионизирующее излучение.
  86. ^ 2081. Обнадеживающий взгляд на будущее человека. Джерард К. О'Нил, ISBN  0-671-24257-1, С. 182-183
  87. ^ Гриффин, Д. (1983). «Метод микроволновой антенны для измерения воздействия очков в металлической оправе на микроволны около глаз». 1983 Международный симпозиум Общества по антеннам и распространению радиоволн. 21. С. 253–256. Дои:10.1109 / APS.1983.1149129.
  88. ^ а б Gupta, S .; Фуско, В.Ф. (1997). "Активный антенный приемник с автоматическим управлением лучом". 1997 г., дайджест Международного симпозиума по микроволновому излучению IEEE MTT-S. 2. С. 599–602. Дои:10.1109 / MWSYM.1997.602864. ISBN  978-0-7803-3814-2. S2CID  21796252.
  89. ^ «Эффекты луча».
  90. ^ «Исследование оффшорной ректенны на спутнике солнечной энергии» (PDF). Итоговый отчет Rice Univ. 1980. Bibcode:1980ruht.reptT .....
  91. ^ Freeman, J. W .; и другие. (1980). «Возможности оффшорной ректенны». В НАСА, Вашингтон, Final Proc. Спутниковой программы солнечной энергии Rev. P 348-351 (СМ. N82-22676 13-44): 348. Bibcode:1980spsp.nasa..348F. HDL:2060/19820014867.
  92. ^ «Споры разгораются по поводу планов создания солнечной энергии из космоса».
  93. ^ Презентация соответствующей технической информации с диаграммами: http://www.spacefuture.com/archive/conceptual_study_of_a_solar_power_s satellite_sps_2000.shtml
  94. ^ «История исследований по СПС». Архивировано из оригинал на 2012-10-22.
  95. ^ Технико-экономическое обоснование архитектуры этапа 0 промежуточной оценки Управления национальной безопасности, 10 октября 2007 г.
  96. ^ «Опять же, в пользу космической солнечной энергетики». thespacereview.com. 28 ноября 2011 г.
  97. ^ Производство земной энергии на основе космической солнечной энергии: осуществимая концепция или фантазия? Дата: 14–16 мая 2007 г .; Расположение: Массачусетский технологический институт, Кембридж, Массачусетс
  98. ^ Список специальных сессий, Международный симпозиум IEEE по антеннам и распространению радиоволн, 20 апреля 2010 г.
  99. ^ Мридул Чадха (10 ноября 2010 г.), США и Индия запускают космическую инициативу по солнечной энергии, заархивировано из оригинал 31 июля 2012 г.
  100. ^ "Sky's No Limit: космическая солнечная энергия, следующий важный шаг в стратегическом партнерстве между Индией и США? | Институт оборонных исследований и анализа". www.idsa.in. Получено 2016-05-21.
  101. ^ PTI (2 ноября 2012 г.), «США и Китай предлагают космическое сотрудничество с Индией», Таймс оф Индия
  102. ^ «Использование космоса Земля-Луна: Китай стремится к космической станции - Синьхуа | English.news.cn». news.xinhuanet.com. Получено 2016-05-21.
  103. ^ 宋 薇. «Использование космоса Земля-Луна: амбиции Китая по поводу космической станции - Китай - Chinadaily.com.cn». www.chinadaily.com.cn. Получено 2016-05-21.
  104. ^ Larson, Erik J. L .; Портманн, Роберт В .; Розенлоф, Карен Х .; Фэйи, Дэвид В .; Дэниел, Джон С .; Росс, Мартин Н. (2017). «Глобальная реакция атмосферы на выбросы от предлагаемой многоразовой космической системы запуска». Будущее Земли. 5 (1): 37–48. Bibcode:2017ЕаФут ... 5 ... 37л. Дои:10.1002 / 2016EF000399.
  105. ^ Лаборатория военно-морских исследований США по связям с общественностью (18 мая 2020 г.). «Лаборатория военно-морских исследований проводит первые испытания оборудования спутников на солнечной энергии на орбите». www.navy.mil. Получено 19 мая 2020.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  106. ^ Кеннеди, Роберт Дж .; Рой, Кеннет I .; Поля, Дэвид Э. (2013). «Дайсон Дотс: изменение солнечной постоянной на переменную с помощью фотоэлектрических световых парусов». Acta Astronautica. 82 (2): 225–37. Bibcode:2013AcAau..82..225K. Дои:10.1016 / j.actaastro.2012.10.022.
  107. ^ http://www.lunarsolarpower.org/#!criswell/czxo
  108. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-06-10. Получено 2016-05-22.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  109. ^ http://www.sspi.gatech.edu/welsom_isdc_reed.pdf Предложение Кевина Рида о QGSO (Слайд 25)
  110. ^ http://www.spacefuture.com/power/sps2000.shtml
  111. ^ http://www.adl.gatech.edu/archives/adlp06100501.pdf
  112. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-07-01. Получено 2016-05-23.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  113. ^ «Будет ли мир озарить летающие ковры?».
  114. ^ «Космический контроль шторма». 17 апреля 2009 г.
  115. ^ http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA500916
  116. ^ Цорзакис, Стелиос; Куайрон, Арно (26 февраля 2014 г.). «Волновод из горячего воздуха». Физика. 7: 21. Bibcode:2014PhyOJ ... 7 ... 21C. Дои:10.1103 / Физика.7.21.
  117. ^ "События -" Долгоживущий атмосферный волновод после лазерных волокон."". Phys.technion.ac.il. Получено 2016-05-23.
  118. ^ http://www.nss.org/settlement/moon/library/1982-SelfReplicatingLunarFactory.pdf[требуется полная цитата ]
  119. ^ Льюис-Вебер, Джастин (2016). «Самовоспроизводящаяся солнечная фабрика на Луне». Новое пространство. 4 (1): 53–62. Bibcode:2016NewSp ... 4 ... 53L. Дои:10.1089 / пробел.2015.0041.
  120. ^ «АРТЕМИС Инновация».
  121. ^ https://www.nasa.gov/pdf/716070main_Mankins_2011_PhI_SPS_Alpha.pdf
  122. ^ http://www.tethers.com/SpiderFab.html[требуется полная цитата ]
  123. ^ http://www.ulalaunch.com/uploads/docs/Published_Papers/Commercial_Space/SSP_12_15_sowers.pdf
  124. ^ http://www.startram.com/
  125. ^ https://thesis.library.caltech.edu/2405/
  126. ^ Бова, Бен (31 октября 2006 г.). Powersat. ISBN  0765348179.
  127. ^ https://www.youtube.com/watch?v=nEjPLHmFAM8 Ты просто подожди
  128. ^ https://www.youtube.com/watch?v=NQxfJzl2jkg Следующие 100 лет
  129. ^ https://www.youtube.com/watch?v=uxftPmpt7aA СНГ-Лунный 1000

внешняя ссылка

Ролики