Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

На Дональда Трампа совершили покушение
НАТО потребовала от всего мира не оказывать никакой поддержки России
Главная страница » Новости » Просмотр
Версия для печати
Ученые впервые успешно передали солнечную энергию из космоса на Землю
05.06.23 05:09 Космос

У Калифорнийского технологического института есть большие новости для космической энергетики. Исследователи из университета, как сообщается, передают солнечную энергию из космоса на Землю без единого провода — и они говорят, что это впервые.

Эксперимент является частью проекта Caltech по космической солнечной энергии, и вчера институт объявил об успешной передаче через пресс-релиз. Исследователи провели эксперимент по передаче энергии с использованием микроволновой матрицы для низкоорбитального эксперимента по передаче энергии, или MAPLE, которая представляет собой небольшой прототип на борту космического демонстратора солнечной энергии на орбите (SSPD-1), запущенного в  январе этого года.

Исследователи говорят, что в первом случае массив передатчиков MAPLE успешно передал солнечную энергию, собранную в космосе с помощью микроволн, на приемник на крыше инженерной лаборатории Гордона и Бетти Мур в кампусе Калифорнийского технологического института в Пасадене.

“Благодаря экспериментам, которые мы проводили до сих пор, мы получили подтверждение того, что MAPLE может успешно передавать энергию приемникам в космосе”, - сказал содиректор проекта Space Solar Power Али Хаджимири в пресс-релизе. “Мы также смогли запрограммировать массив так, чтобы он направлял свою энергию на Землю, что мы обнаружили здесь, в Калифорнийском технологическом институте. Мы, конечно, тестировали ее на Земле, но теперь мы знаем, что она может пережить полет в космос и работать там ”.

Как работает беспроводная передача энергии?

SSPD-1, прикрепленный к космическому аппарату Vigoride от Momentus Space, состоит из двух панелей, используемых для сбора солнечной энергии. Множество передатчиков в MAPLE отправляет эту энергию на заданное расстояние, используя конструктивные и деструктивные помехи. Расположенный примерно в футе от своего передатчика MAPLE оснащен двумя приемниками, которые собирают солнечную энергию и преобразуют ее в электричество постоянного тока, которое во время эксперимента использовалось для освещения двух светодиодов внутри MAPLE. Исследователи смогли зажигать по одному светодиоду за раз, переключая передачи между приемниками, демонстрируя точность матрицы. В MAPLE также есть окно, которое может позволить передатчикам передавать энергию на цель за пределами космического корабля, например, на Землю.

“Точно так же, как Интернет демократизировал доступ к информации, мы надеемся, что беспроводная передача энергии демократизирует доступ к энергии”, - сказал Хаджимири в пресс-релизе. “Для получения этой энергии на земле не потребуется инфраструктуры передачи энергии. Это означает, что мы можем посылать энергию в отдаленные регионы и области, опустошенные войной или стихийным бедствием ”.

Возможность беспроводной передачи солнечной энергии из космоса имеет огромное значение для возобновляемых источников энергии, настолько большое, что Япония планирует начать использовать ее к середине 2030-х годов. Японская исследовательская группа планирует опробовать технологию в 2025 году на основе государственно-частного партнерства.

Поскольку потребность человечества в энергии продолжает расти, такое мощное решение, как сбор и передача солнечной энергии из космоса, может стать огромным шагом в правильном направлении. Космический сбор энергии мог бы работать 24 часа в сутки - в то время как ночью наземный сбор солнечной энергии приостанавливается - и мог бы передавать энергию в отдаленные или пострадавшие от стихийных бедствий районы, при условии, что у них есть необходимая инфраструктура.

Комментарий Никто

Ура?

ЗЫ. Здесь не говорится о стоимости одной калории. Я уж не говорю о килокалориях. Думаю это будет стоить бешеные деньги.
 

argus9805.06.23 15:27
Похоже амерским "учёным" не дают покоя лавры британских..

Абсолютно бессмысленная затея
vkk05.06.23 15:39
Бред! Солнечная энергия милиарды лет бесплатно передаётся из космоса на Землю в виде тепла и света....))))
volja195605.06.23 16:16
> vkk
Бред! Солнечная энергия милиарды лет бесплатно передаётся из космоса на Землю в виде тепла и света....))))
Зачем нужны солнечные батареи?
1. Низкое светопоглощение. Фотоэлементы могут обработать около 20 % поступающих солнечных лучей.
2. Низкий КПД. Если сравнивать с классическими источниками электроэнергии, то солнечные батареи продуцируют около 15 %.
3. Зависимость от погодных условий. В пасмурную или туманную погоду КПД резко падает. Важно размещать конструкцию в максимально освещаемом месте, не в тени.
В США в конце 19 века было больше электромобилей и электрических заправок, чем машин с ДВС. Внезапно упали цены на нефтеобработку и где электромобили - на свалке истории. Что изменилось сейчас - откуда рост выпуска электромобилей.
Вынос солнечных панелей в космос повышает рентабельность производимой электроэнергии. Вопрос, как можно дешевле передать на Землю. Против науки не попрешь, она изучает возможности и проводит эсперименты. А далее как покажет практика. Сидеть сложа руки плохая политика.
Spaco05.06.23 16:41
Энергию из космоса на землю передают с начала космической эры, только не для питания, а для обеспечения информационного обмена. С этой технологией, как и со Старлинком, "нафига козе баян", если у меня провод со стены торчит. Пока, это отработка технологии, но потом... Это вполне себе питание автономных дронов, с практически неограниченным временем полета и дальности. Сейчас, дабы попасть в Кремль (например), использовали относительно большой самолетик, а вот если это будет сотня маленьких дронов, с бомбочкой каждый...
Самое ценное в наше время - квалифицированный человек. Железяку не жалко - наклепают еще, а вот специалиста надо бы держать подальше от линии боестолкновения. Добро пожаловать в войны будущего.
WalterPPK05.06.23 16:45
"3. Зависимость от погодных условий. В пасмурную или туманную погоду КПД резко падает." Вот ЭТО про что написано?
Набегут облака с дождичком и орбитальная электростанция будет греть облака микроволновым излучением.
P.S. Про беспилотники это вообще сон разума...
Spaco05.06.23 17:15
2WalterPPK
Если "греть облака", то почему тогда хвалят радио-локаторы, которые "видят сквозь облака"? Вы это, либо крестик снимите, либо...
Экономически, эта технология совершенно не выгодна (т.к. подразумевает индивидуальное наведение на приемник и низкий КПД), но военно-политически открывает возможности для эксплуатации небольшой (как раз таки из за низкого КПД передачи) мобильной техники. Иначе, а зачем вообще такое делать?
Никто05.06.23 18:25
Я с вами со всеми согласен, но зачем тогда не только РФ тоже занимается этим
но и Китай: ссылку ищу.
Никто05.06.23 18:30
> volja1956
> vkk
Бред! Солнечная энергия милиарды лет бесплатно передаётся из космоса на Землю в виде тепла и света....))))
Зачем нужны солнечные батареи?
1. Низкое светопоглощение. Фотоэлементы могут обработать около 20 % поступающих солнечных лучей.
2. Низкий КПД. Если сравнивать с классическими источниками электроэнергии, то солнечные батареи продуцируют около 15 %.
...
Я в другом месте давал ссылку на разработанные в РФ более эффективные элементы с кпд в 36%.
Спящий лев05.06.23 18:45
> Никто
Я с вами со всеми согласен, но зачем тогда не только РФ тоже занимается этим
но и Китай: ссылку ищу.
Потому что это не только (и не столько) энергетика, но и мощное оружие, как прямое, так и опосредованное (климатическое).
Причем об этом писали еще на заре космонавтики
svt905.06.23 19:00
"Гадать", следует исходя из спектра (окна) прозрачности атмосферы, ссылка
Goratio05.06.23 19:21
Помнится лет пять назад, речи про многоразовые ракеты были похожими.
WalterPPK05.06.23 19:44
> Spaco
2WalterPPK
Если "греть облака", то почему тогда хвалят радио-локаторы, которые "видят сквозь облака"? Вы это, либо крестик снимите, либо...
Экономически, эта технология совершенно не выгодна (т.к. подразумевает индивидуальное наведение на приемник и низкий КПД), но военно-политически открывает возможности для эксплуатации небольшой (как раз таки из за низкого КПД передачи) мобильной техники. Иначе, а зачем вообще такое делать?
Нда... Сон разума как он есть...
Как бы Вам это попроще объяснить то... А! Вот! Сравните толщину кабеля передающего сигналы, и передающего питание. Попробуйте запитать чайник на два киловатта проводом от наушников. Тогда, может быть, Вы и поймёте разницу между радиолокатором (там, кстати, всё от частоты зависит, вот, например, есть метеорадар, который генерирует электромагнитное излучение такой частоты, которое отражается от дождевых облаков) и системой передачи энергии. В статье абсолютно не зря упомянуты именно светодиоды. У них очень малая мощность.
В догон про радары. Есть такая система ПВО под названием "Patriot". Основная диаграмма направленности радиолокаьора подсвета-наведения имеет диаметр примерно с карандаш. Если основная диаграмма направленности попадает в птицу - птица падает замертво. А это всего-лишь сигнальный провод. На дистанции всего-то десятки километров. А, теперь, вспоминаем физику. Элетромагнитное излучение в атмосфере рассеивается. По соответствующим формулам.
Итак, с высоты двухсот километров на землю направляется, даже, пусть, когерентное микроволновое излучение. На поверхности земли это пятно будет иметь радиус несколько метров. Несколько метров. Метров, внутри которых полтора литра воды закипят меньше чем за минуту (энергия нужна, чтобы кипятить воду). Столб от поверхности до спутника диаметрм до десяти метров (у поверхности земли) внутри которого нет ни чего живого. И облака испаряются...
argus9805.06.23 20:58
> Goratio "Помнится лет пять назад, речи про многоразовые ракеты были похожими"(c) - ничего похожего не было. Многоразовые ракеты не противоречат законам физики, все копья ломались об экономической целесообразности этой затеи. Кстати, эта экономическая целесообразность до сих пор не раскрыта. В реальных цифрах.

ps По теме. Главное уравнение (в идеале) для передачи чего угодно на основе любых волн (звук, радио, свет итп) такое:
альфа = лямда/d, где альфа - угол расхождения волн, лямда - длина волны, d - диаметр излучателя.
Соответственно, диаметр пятна на приёме D = L*альфа = L*лямда/d, где L - расстояние между излучателем и приёмником.
В реальных числах можете посчитать сами.

pps Для примера: спутник на геостационарной орбите (L = 36 тысяч км), длина волны = 1 мм, передающая антенна = 50 метров (мы же оптимисты!). Непринуждённо получаем размер пятна на Земле диаметром 720 метров. Вот такие антенны нам (вам) придётся соорудить.

ppps Это чисто геометрические прикидки, а есть ещё и энергетические (там всё гораздо печальней). Кстати излучение, не попадающее на приёмную антенну, будет нипадеццки греть любую железку (если радиодиапазон), либо всё подряд (если ИК-диапазон)
argus9805.06.23 21:32
Вдогонку из Вики (самые примечательные проекты космической энергетики со сроками и числами):

"2009 : Компания Solaren расположенная в Калифорнии (США) подписала договор с компанией PG&E о том, что последняя будет покупать энергию, которую Solaren произведет в космосе. Мощность будет составлять 200 МВт. По плану этой энергией будут питаться 250 000 домов. Реализация проекта планируется на 2016 год"(с)

"2011 : Объявлено о проекте нескольких японских корпораций, который должен быть реализован на базе 40 спутников с прикрепленными солнечными батареями. Флагманом проекта должна стать корпорация Mitsubishi. Передача на землю будет осуществляться с применением электромагнитных волн, приёмником должно стать «зеркало» диаметром около 3 км, которое будет находиться в пустынном районе океана. По состоянию на 2011 год планируется запустить проект в 2012 году"(с)

Spaco05.06.23 23:24

2WalterPPK

К черту подробности. Вы что дказать то хотели? Ну кроме как для многозначительно покивать головой и менторски потыкать палкой в собеседника? Смущает идея запитать дрон со спутника? Ну хорошо, давайте пройдемся по Вашему тексту.

>Попробуйте запитать чайник на два киловатта проводом от наушников.

Во первых, в дроне потребление не два киловатта. На вскидку ссылка взлетная масса 10кг потребляет 18 Вт, пиковое потребление до 48 Вт, и это не самый маленький, а вполне себе промышленный пример дрона.

Во вторых, запитать чайник проводами от наушников? Не вопрос, соединяем чайник с источником питания, у которого низкое напряжение и малый ток (в наушниках земля не экранирована, сигнальный просто в краске - напряжение пробоя не знаю, но оно и не нулевое). В "сферическом вакууме" без потерь на излучение от воды, затратив кучу времени - закипятить можно. Это я к тому, что Вы конечно же правы, для бытового применения наушники не годиться для кипячения воды, но по формулам и при определенных условиях это возможно. Этот "условный бред" с моей стороны к тому, что в обсуждаемой статье описан эксперимент, с помощью маломощного прототипа они таки запитали свои светодиоды. Невзирая на Ваши непонятные возражения.

>Есть такая система ПВО под названием "Patriot"

Даже боюсь спросить, откуда у Вас эта грифованная информация, уж не белый ли господин объяснял туземцам ТТХ AN/MPQ-53 в категориях "карандашей", да еще байки по поводу птиц приплел... Это, знаете ли, достаточно "специфическая информация"... К сведению, в подобных случаях оперируют углом раскрыва на уровне 0.5 интенсивности, ну да ладно, не хватало еще мне Вас просвещать в ТТХ Patriota.

>Элетромагнитное излучение в атмосфере рассеивается. По соответствующим формулам.

Не только рассеивается, но и отражается и поглощается. Только не по формулам (человеческий способ описания), а в зависимости от физики процесса т.е. от длины волны (как Вы правильно заметили) и от состава текущей атмосферы и, как правило, такое считают численным интегрированием, а не по одной "готовой" формуле. При этом, потери в атмосфере в конусе луча не равномерны и основное их воздействие (потерь) будет провялятся в приземном слое. Простите, включил режим нудилы но это необходимо для уяснения того, что плотности энергии на высоте полета дрона Art-Tech АТ-920 (потолок 5км) будет разительно отличаться от плотности у поверхности Земли (особенно в нижних 200м).

>Итак, с высоты двухсот километров на землю направляется, даже, пусть, когерентное микроволновое излучение.

Двести км это высота вывода на орбиту, на такой круговой орбите спутник существует около суток. Поэтому, практическая минимальная высота д.б. 350-400км. А еще, есть понятие "наклонная дальность", поэтому рабочее расстояние будет в пределах 400-1000км. И да, на выходе АФАР излучение по определению д.б. когерентно, но это детали.

>внутри которых полтора литра воды закипят меньше чем за минуту (энергия нужна, чтобы кипятить воду).

Позвольте полюбопытствовать, а зачем нам специально подбирать длину волны передачи энергии под полосу поглощения водяного пара? Хотелось бы эту энергию да в мирное русло на приёмник передать, а не "кипятить воду"...

Итого.

Основной ограничивающий фактор этой технологии - наличие угла диаграммы излучения и достаточно большая дистанция. Исходя из пятна энергии в несколько м2 на Земле ссылка (для локаторов используют метод радио голограмм и прочие хитрости, поэтому пусть будет 2х2=4 [м.кв.]), и пусть площадка приема на дроне будет 0.2х0.2м=0.04 [м.кв.] с КПД = 0.5 (потери атмосферы и преобразования). Тогда, для питания дрона мощностью 50Вт=0.05кВт с борта должно уходить не менее 0.05/(0.5*0.04/4)= 10кВт. Не маленькая, но вполне себе достижимая величина. При выходе примерно 130 Вт/м2 (~15% КПД ) солнечных панелей, необходимо всего лишь ферма размером не менее 7х11 метров . Поэтому, если оОчень нужно, то можно и дрон со спутника запитать ссылка . И да, плотность энергии ~2.5кВт на 1 м.кв. (~0.25 Вт/см2) это на высоте дрона. У поверхности земли будет поменьше. Это конечно же относительно много, но пятно будет двигаться вслед за приемником, время облучения подстилающей поверхности незначительно и никакого "выжигания поверхности" происходить не будет.

А теперь, Ваша очередь. Расскажите пожалуйста, с какой конечной целью проводили эксперимент из обсуждаемой статьи. Ну не для мигания светодиодами же… Так зачем практически может пригодиться обсуждаемая технология?

P.S. По теме: ссылка

Zmey06.06.23 08:08
Почему нельзя поставить приемник где-нибудь в горах на высотах в 4-5 км? Где уже ни птиц, ни плотных облаков, ни приземной пыли с давлением?
А оттуда уже высоковольтными линиями куда надо.
Спящий лев06.06.23 08:24
> Zmey
Почему нельзя поставить приемник где-нибудь в горах на высотах в 4-5 км? Где уже ни птиц, ни плотных облаков, ни приземной пыли с давлением?
А оттуда уже высоковольтными линиями куда надо.
Слишком дорого - от 200 долларов США в ценах 2017 года за киловатт час и это без учета потерь при передаче, а вот для военных целей вполне приемлимо. Ну или для космических целей
no-i-am06.06.23 14:26
Интересно какая плотность энергии должна быть в потоке, имеющем практический смысл. И что, если через этот поток попробует случайно пролететь самолет или вертолет?
Аяврик06.06.23 14:30
2 volja1956

-- Вынос солнечных панелей в космос повышает рентабельность производимой электроэнергии.

Вы, как экономист-сметчик, стоимость выноса панелей в космос и их там технического обслуживания скалькулировали в с/с кВт/ч для потребителя?
Или эти затраты у вас "нещитовые"?

;-)

Что касается "калифорнийских учёных" - и их заказчиков - то похоже нет такой глупости и ереси, на которую ни готовы пойти и за которую ухватиться фанатики борьбы с тоталитарной углеводородной и атомной энергетикой (которая - хоть укакайся! - рентабельннее и практичнее всех ухищрений и извращений "зелёных" и "голубых" эколого-хунвайбинов 21 века)

Но вся эта лысенковщина закончится в один миг, когда лопнет пузырь переизбытка сверхдешёвых денег (и привычки отдельных "экосистем" жить не по доходам на чужие)

:-/
mcf06.06.23 14:47
> Zmey
Почему нельзя поставить приемник где-нибудь в горах на высотах в 4-5 км? Где уже ни птиц, ни плотных облаков, ни приземной пыли с давлением?
А оттуда уже высоковольтными линиями куда надо.
Так звезда смерти не получится.
WalterPPK06.06.23 16:25
> Spaco

А теперь, Ваша очередь. Расскажите пожалуйста, с какой конечной целью проводили эксперимент из обсуждаемой статьи. Ну не для мигания светодиодами же… Так зачем практически может пригодиться обсуждаемая технология?

P.S. По теме: ссылка

Так, гранд-же. Им отчитатся надо за финансирование. Вот они светодиодами и мигают...
А беспилотник с питанием от орбитальной электростанции это сон разума, так-как проще надёжнее и ДЕШЕВЛЕ на беспилотник ДВС (ну, или электромотор) поставить. Практически эта технология не может пригодиться низачем. Солнечную электростанцию на земле проще строить, чем на орбите. И с передачей энергии через электромагнитное излучение маяться не придётся. Обычный спутник связи, кстати, на зимлю с орбиты энергии передаёт побольше, чем светодиодиками помигать.
English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» Война на Кандалакшском направлении 1941-1944, Сборник документов с немецко-финской стороны
» Что является капиталом венчурного инвестора
» О категории «снятие» у Гегеля и в диалектическом материализме
» С Днём Победы!
» Квантовые вычисления - красная ртуть XXI века
» Судьба марксизма и капитализма в обозримом будущем
» Восьмое Марта!!!
» Почему "Вызываю Волгу" не работает?

 Новостивсе статьи rss

» Выставку трофейной техники НАТО в Челябинске посетили 160 тысяч человек
» Армия Израиля нанесла удары по объектам хуситов в Ходейде
» ВСУ открыто публикуют видеоотчёты своих военных преступлений
» Старовойт: тема выкупа самолетов у иностранных лизингодателей не обсуждается
» Почти все сбитые на Купянском участке БПЛА были произведены США и Португалией
» Иран, Россия, Казахстан и Туркменистан откроют восточный маршрут коридора Север — Юг
» Минобороны РФ сообщило об уничтожении двух установок Patriot за сутки
» США рассекретили данные о своем стратегическом ядерном оружии

 Репортаживсе статьи rss

» США грозят жестко наказать самую важную в мире компанию для производства чипов. Акции уже резко обвалились
» Снова глава Еврокомиссии. Скандалы и проамериканизм: чем известна Урсула фон дер Ляйен
» США больше не нужны. «Лаборатория Касперского» уходит из страны и увольняет персонал
» Теневая страна: к чему приведет новое ужесточение мобилизации на Украине
» В России началось крупномасштабное производство отечественных домашних маршрутизаторов
» В Samsung Electronics объявлена бессрочная забастовка. Рабочие грозятся остановить производство чипов
» Как 50 лет назад в Монголии начали строить горнодобывающий комбинат и город Эрдэнэт
» Северный подход

 Комментариивсе статьи rss

» Планы Зеленского: агросектор — под нож, крестьян — в рабство к Дюпонам и Ко.
» NYT: Путин правильно рассчитал, что Запад рано или поздно устанет от Украины
» Замгоссекретаря США проинспектировала армянских силовиков
» Сказки вашингтонского леса: США готовят «самоубийство» Армении — мнение
» Минутка типажей
» Бывший американский разведчик: Пентагон должен бояться российских кораблей
» Почему Трамп выбрал сенатора Джеймса Вэнса кандидатом в вице-президенты США
» Всемирное общество чистых тарелок

 Аналитикавсе статьи rss

» Финны ждут, чем кончится украинский эксперимент с ядерным топливом из США
» Поблочный эффект: фон дер Ляйен требует превратить ЕС в оборонный союз
» Чем опасен тандем F-16AM c ракетами AIM-120D и AIM-174B для наших Су-35С?
» Исследование: Украинский нацизм грозит захватом культурного пространства Европы
» Монголия-США: парадоксальное военное партнёрство?
» БРИКС скоро предложит миру политическую альтернативу, заявили в Турции
» Всемирный банк резко повысил прогноз по ВВП РФ
» «Правила контролируемой эскалации»: RAND презентовала «стратегии победы США над Китаем»
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2024 Inca Group "War and Peace"