Научный орбитальный комплекс - [23]

В состав такой электростанции, находящейся на стационарной орбите, должны входить устройства сбора солнечной энергии и ее преобразования в электрическую, устройства преобразования электроэнергии в излучение микроволнового диапазона и передатчики энергии на Землю (по радиоканалу) с помощью остронаправленной антенны, средства ориентации сборников энергии на Солнце и передающей антенны на заданный пункт на поверхности Земли, где энергия радиоизлучения будет приниматься и. преобразовываться в электроэнергию.

Оценки показывают, что масса такой электростанции составит величину порядка 100 000 т, а диаметр передающей антенны — порядка 1 км! Уже из этих цифр ясно, что на пути создания электростанции имеются грандиозные трудности. При этом существенное значение имеет стоимость доставки грузов на орбиту (напомним, что речь идет о стационарной орбите), монтажа станции на орбите и стоимости полуфабрикатов.

Если условно принять примерно равное распределение расходов, отнесенных к этим трем основным статьям, то для того, чтобы подобное производство энергии было рентабельным, стоимость доставки одной такой станции на орбиту должна составлять около 50 рублей за килограмм. Надо сказать, что современные средства доставки на орбиту и стоимость оборудования (например, стоимость килограмма солнечных батарей) обходятся во много раз дороже. Например, планируемая стоимость доставки оборудования с помощью американской многоразовой транспортной системы составляет примерно 350–500 долларов за килограмм. Таким образом, чтобы решить эту задачу, нужно по крайней мере на порядок снизить стоимость доставки и при этом обеспечить возможность создания гигантского потока грузов на орбиту. Ведь если говорить о солнечных орбитальных электростанциях, то их создание будет иметь смысл только в том случае, если они смогут внести существенный вклад в земную энергетику.

В настоящее время мощность наземных электростанций составляет около 1 млрд. кВт. Учитывая, что создание орбитальных электростанций возможно не ранее 2000 г., и принимая суммарную мощность таких станций также порядка 1 млрд. кВт, только доставка оборудования и элементов электростанций на монтажную орбиту для дальнейшей сборки потребуют 500 000 полетов таких кораблей, как разрабатываемые сейчас в США транспортные корабли «Спейс Шаттл». Если предположить, что такая программа займет 25–50 лет, то придется осуществлять 10 000 — 20 000 запусков в год.

По всей видимости, для реализации программы солнечных орбитальных электростанций потребуется создание других транспортных систем, способных доставлять на орбиту в одном полете 200–400 т при стоимости доставки грузов на орбиту в 10–20 раз дешевле, чем с помощью «Спейс Шаттл». Даже при наличии космического флота из 50 — 100 таких перспективных транспортных кораблей, введение в строй одной—двух орбитальных электростанций в год вызовет необходимость осуществить около 20 запусков этих кораблей в год.

Кроме того, помимо доставки необходимого оборудования и элементов конструкций электростанций на монтажную орбиту, необходимо производить их сборку, доставку собранных станций или их частей на стационарную орбиту. Конечно, для того чтобы вести все эти работы, придется создавать на орбите автоматизированные заводы, которые из полуфабрикатов, доставляемых с Земли (например, лент для сварки труб будущих ферм), будут производить фермы, панели батарей, элементы радиоантенн и т. п.

Однако для ведения таких работ потребуются не только автоматизированные заводы, механизмы и т. п, но и персонал, который будет управлять производством, осуществлять монтаж орбитальных электростанций. Следовательно, на орбите придется создать производственно-жилые комплексы, включающие в себя орбитальные станции (откуда можно было бы вести управление комплексом, где люди могли бы жить, отдыхать и т. п.), а также сборочные стапели, заводы по производству деталей станций.

Несмотря на все эти проблемы, задача создания рентабельных солнечных орбитальных электростанций не представляется практически неразрешимой. Уже сама постановка задачи обычно наталкивает специалистов на несколько вариантов ее возможного решения. Все проблемы технически понятны, и, как правило, это означает, что они в принципе решимы. И если эксплуатация солнечных орбитальных электростанций, возможно, будет одной из основных областей промышленной деятельности человечества в космосе в будущем веке, то гораздо раньше, по мнению некоторых специалистов, станет возможным получение электроэнергии на орбитальных станциях, способной воздействовать на земной климат.

Действительно, направляя потоки энергии с помощью специальных излучателей на центры образования циклонов, тайфунов, на отдельные точки метеорологических фронтов (при подборе соответствующих диапазонов излучения), можно рассеивать эту энергию на земной поверхности или на заданной высоте атмосферы Земли, воздействуя на нежелательные метеорологические процессы.

Все эти примеры показывают, что промышленная деятельность, возможно, станет в будущем основной сферой деятельности человека на орбите вокруг Земли, как в составе отдельных станций, так и на борту научно-прикладных и производственных комплексов, имеющих народнохозяйственное значение.