Большое зеркало на орбите Земли

46 posts in this topic

Posted (edited)

Чем это поможет от термояда? Да и просто от потока "шрапнели" (облако иголок или шариков на космических скоростях). Кстати, при отражательной способности всего 90% зеркала от более-менее близкого взрыва просто сгорят, от излучения. Испарятся.

Термояд против такой штуки и правда оптимальное оружие (правда боеголовок много надо будет), а вот иголки или шарики - это такой конструкции как слону дробина. 10^7 кв. км. это много, шарики замучаешься посылать.

 

РФ будет смотреть и плакать - сделать-то ничего нельзя

А вот это кстати спорно. На самом деле получается паритет. В случае запуска ракет по зеркалам, они долетят до цели гораздо медленнее, чем свет от зеркал до, например, Нью-Йорка. Так что просто вернутся времена Холодной Войны - зеркала будут оружием сдерживания.

Edited by Daniil

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

10^7 кв. км. это много, шарики шарики замучаешься посылать.

Шарики 

а) Могут быть маленькими - и тогда их тоже будет много. 

Скажем, ледяной  (воду удобно распылять, выйдя за атмосферу, а потом капли замерзнут) шарик сечением 5 мм более чем избыточен для продырявливания пленки - а массой всего в 1/16 грамма - из тонны воды таких получится 16 млн. 

б) Им не надо уничтожать / испарять зеркала в нуль. Достаточно наделать дырочек в пленке (это же пленка - дальше она сама расползётся. А главное - нарушится форма отражателей и отражать они будут куда зря. Как кривое (гнутое и битое) зеркало. Решето.

 

в) Но главный плюс "шариков" - "облако" не одноразового действия - оно будет вращаться по орбите и периодически "обрабатывать напильником " зеркала при каждом обороте (скажем , на геостационаре можно это организовать каждые  примерно 12 часов).

 

г) Наконец, применение "шариков" (фактически - облака пыли) можно, при желании, сделать не очень заметным. Не знаю, правда, зачем. Но если сделать их совсем мелкими и тёмными (опилки железные, например) и хорошо подобрать орбиту - зеркала просто начнут деградировать  на порядок быстрее расчетных 50 лет по неочевидным причинам. 

 

Впрочем, одно другому не мешает. ;) Хотите - термояд, хотите - пыль, главное, что в случае чего зеркало вполне себе уязвимо. Если не успеет спалить вероятного противника первым.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Ну, например, при помощи мощных оптических систем подавать энергию на стартующий с земли КА, чтобы эта энергия вытаскивала его на орбиту.

При этом сама энергия останется на Земле и будет её греть. :(   

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

о вот если такое астроинженерное сооружение уже есть, то ему можно найти весьма интересное применение на Земле, использовав прорву крайне дешёвой энергии для удешевления выхода из нашего гравитационного колодца. Ну, например, при помощи мощных оптических систем подавать энергию на стартующий с земли КА, чтобы эта энергия вытаскивала его на орбиту.

1. Какие технологические решения можно для этого использовать?

2. Сколько процентов имеющейся мощности использовать удастся?

Потому что, как сказал коллега Крукс

При этом сама энергия останется на Земле и будет её греть. :(   

 

Тут подумалось - если дополнительные 10% солнечного излучения обеспечат нам "мезозой" по климату, то можно с помощью зеркал просто перебрасывать энергию с одного участка поверхности на другой: например, где-нибудь над городами в зоне жаркого климата устраивать частичное затенение на 1-2-3 часа, а излучение перенаправлять на поля солнечных батарей или опреснительные установки по соседству?

Предположим, что система управления зеркалами позволяет программировать какие угодно варианты для перераспределения солнечной радиации по поверхности Земли.

 

Edited by Изяслав Кацман

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

При этом сама энергия останется на Земле и будет её греть. :(

Ну я же сказал выше, что любой способ выхода из гравитационного колодца колоссально затратен. Если бы мы летали на атомных взрыволётах, были бы проблемы с радиоактивной пылью. Так что дополнительный нагрев придётся просто принять как побочный эффект технологии.

 

1. Какие технологические решения можно для этого использовать? 2. Сколько процентов имеющейся мощности использовать удастся?

Ну, какая-нибудь разновидность РД, питаемого по лучу. Самое простое - часть космического корабля под воздействием луча с контролируемой скоростью испаряется, обеспечивая тягу. Процент имеющейся мощности? Ну-у-у-у-у-у-у... Считать долго (и лень), но для разгона массы в 1000 тонн до орбитальной скорости нужна энергия ~40ТДж, с учётом преодоления сопротивления атмосферы и силы тяжести... Эм-м-м-м... Если считать что энергия солнечного излучения как в космосе на орбите Земли, 1367 Вм/м2, и зеркала отражают 90%, то... То... Меньше процента. Что-то типа 0.325%.


Примерно соответствует энерговыходу в 40 килотонн. Как бомба в Хиросиме. Но это секундный расход. Т.е., эта энергия обеспечивает разгон 1000 тонн до орбитальной скорости за 1 секунду. Понятно что на практике надо меньше.

Edited by Daniil

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Ну, какая-нибудь разновидность РД, питаемого по лучу. Самое простое - часть космического корабля под воздействием луча с контролируемой скоростью испаряется, обеспечивая тягу.

Боюсь, что подобного использования технические возможности системы не позволят. Там возможна концентрация со 100 ты. кв. км. на площади в несколько сотен метров. Накроет не только двигатель, но и всю пусковую установку.

Процент имеющейся мощности? Ну-у-у-у-у-у-у... Считать долго (и лень), но для разгона массы в 1000 тонн до орбитальной скорости нужна энергия ~40ТДж, с учётом преодоления сопротивления атмосферы и силы тяжести... Эм-м-м-м... Если считать что энергия солнечного излучения как в космосе на орбите Земли, 1367 Вм/м2, и зеркала отражают 90%, то... То... Меньше процента. Что-то типа 0.325%.

Т.е. тепловой баланс Земли существенно нарушить не сможет.

 

Но я всё же склонен к созданию схем использования зеркал для перераспределения падающего на Землю потока солнечных лучей. 

 

Edited by Изяслав Кацман

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

тепловой баланс Земли существенно нарушить не сможет.

Ну как сказать. Допустим мы фокусируем 1 процент системы на площадку в 1000*1000 м. Так вот, считайте что в точке фокуса у вас каждую секунду взрывается 3 Хиросимы. Я думаю, что некое влияние это всяко окажет.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Так что дополнительный нагрев придётся просто принять как побочный эффект технологии.

С тем же успехом (но с гораздо большей популярностью) придется отвергнуть технологию из-за побочного эффекта.

Т.е. тепловой баланс Земли существенно нарушить не сможет.

не "т. е." :) 

Либо это одиночный запуск (ну или в год раз по праздникам) - тогда он нарушить не сможет, но и ни на что не повлияет. Трюк либо научникам эксперимент.

Либо это регулярная промышленно-коммерческая деятельность сколь-нибудь значимого для Земли в целом объёма - и тогда доли процента сразу умножаются на большое-большое "N". 

Впрочем, 

какая-нибудь разновидность РД, питаемого по лучу.

- это совсем уж чистая фентези, помесь тирьямпампации с теленигиляцией. Волшебство, короче говоря. А если у нас волшебство - зачем заморачиваться такими сложностями? 

 

Что-то более наукообразное можно придумать, если не требовать питания в реальном времени , оно кораблю совсем не обязательно. Надо как-то аккумулировать энергию и опускать на Землю эти "аккумуляторы" - скажем, нарабатывать антивещество или, там, "анамезон" (опять выходим на тирьямпампацию... :(   ). Что-то сильно энергоемкое, явно нужен не химический движок всё равно...

Но "предел перегрева" всё равно никуда не девается.

 

В общем, в дополнение к "зеркалу" ИЛМ по-хорошему должны бы прилагать и "радиатор" для излучения в космос отработанного тепла. Может, в этом и есть ихний мышиный маркетинговый ход? "Зеркало" халявно - "радиатор" за умеренную плату.:crazy:

 

В принципе, "радиатор" можно попытаться и самим построить. Вот только даже если удастся излучить всё "тепловое загрязнение" обратно в космос - схема циркуляции тепла в планетарном масштабе, все эти течения в морях и пути циклонов в атмосфере - изменятся. Как минимум, будут работать более интенсивно (ураганы заказывали? ) - но это идеальный случай, наверняка будут и качественные изменения. То есть климат конкретных территорий на Земле всё равно поменяется.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

"сводить" с орбиты - как станцию "Мир".

"Салют" сам упал. "Скайлеб" - тоже. Дело в поперечной нагрузке. Что-то падает быстрее, что-то медленнее. Ждать пока "Мир" сам упадёт - было бы явно плохой идеей.

Я, конечно, о низких орбитах говорю. С высоких орбит аппараты "падают" тысячелетия. А с орбит выше ГСО - имеют тенденцию к улетанию, а не к падению.

Edited by Zenitchik

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

они долетят до цели гораздо медленнее, чем свет от зеркал до, например, Нью-Йорка

Зато массированная ответка стране-агрессору прилетит быстрее, чем зеркала успеют сжечь хотя бы один город.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Допустим мы фокусируем 1 процент системы на площадку в 1000*1000 м. Так вот, считайте что в точке фокуса у вас каждую секунду взрывается 3 Хиросимы. Я думаю, что некое влияние это всяко окажет.

1. Фокусируя в луч можно разгонять субсветовые межзвёздные зонды - почти как в Аватаре.
2. Фокусируя в луч можно греть паровые котлы, питающие паровые ма... эээ.. турбины и получать электричество, передаваемое на Землю по кОбелю.
МГД-генератор и термопары тоже возможны - у турбины КПД около 50%, в космосе может и выше т.к. охлаждение может быть почти до абсолютного нуля.
3. Тонкоплёночное зеркало давлением света (см. Лебедев) сдует с орбиты нафиг - см. спутники Эхо.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Тонкоплёночное зеркало давлением света (см. Лебедев) сдует с орбиты нафиг - см. спутники Эхо.

Очевиднейший вариант - цепляем к зеркалу корабль поколений и летим на Альфу Центавра!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

1 Солнце закончиться где-то у Юпитера ;) - разогнаться не успеет.
2 Межзвёздный перелет "сожрёт" зеркало (особо из плёнки) - чем тормозить будем?
ИМХО - разослать кучу маленьких (и миленьких) - "всего в тыщу тонн" зондов к ближайшим звездам куды полезнее.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Придумал ещё 1 бред на тему давления света - зеркала от ИЛМ навроде фазированной решетки т.е. позволяют концентрировать свет - на зеркальные лопасти некоего аналога "турбинки Герона" и вращать ПМ тьфу, т.е. электрогенераторы напрямую без пара - КПД будет выше.
Размеры лопастей определяются жаропрочностью их материалов и охлаждением.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Я бы хотел всё же вариантов применения на Земле   ну или  более-менее "приземлённые".

Преобразование солнечной энергии на орбите в другие виды энергии требует вывода в космос соответствующего оборудования. Что на данный момент сильно дорого. Вывод оборудования, которое позволит развернуть на орбите производство, используя эту энергию - тоже дорого.

Использование на полную катушку подаренных энергетических мощностей на  самой Земле - чревато экологическими проблемами.

 

Единственный выход при наличном уровне развития техники на Земле - использовать возможности зеркал частично.

Причём не подавать на поверхность Земли дополнительные киловатты, а перераспределять уже поступающие.

Как варианты:

1. В районах с высокой солнечной радиацией - перенаправлять часть солнечного излучения от городов или густозаселённых местностей в пустынные места, где ставить солнечные электростанции. Причём не обязательно на фотоэлементах - можно и турбины крутить, концентрируя излучение с помощью систем зеркал уже на поверхности Земли. 

2. Подавать дополнительное освещение  на тепличные комплексы в северных широтах.

3. Подогрев воды для коммунальных нужд - сооружать системы солнечных коллекторов в зонах, на которые подаётся в 2-3 раза больше излучения, чем на соседние.

4. Подача энергии на опреснительные установки.

Это конечно больше похоже на стрельбу из пушек по воробьям. Но лучше уж из пушки по воробьям стрелять, чем атомной бомбой бить медведей.

 

По моим прикидками (если исходить из того, что в среднем метр поверхности получает в день 4,2 квт*ч, площадь зеркала 10 млн. кв. км, и коэффициент отражения - 90%) максимальный объём перераспределяемой энергии около 13 797 000 млрд. кВт*ч. 

Мировое производство электроэнергии 24000  млрд кВт*ч.

 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Причём не подавать на поверхность Земли дополнительные киловатты, а перераспределять уже поступающие.

Это очередной проект "переброски рек" - только теперь энергетических, но с т. з. экологии непринципиально. То самое изменение климата, которым нас так пужают. 

"Гринпис" за вами уже выехал. :) 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Это очередной проект "переброски рек" - только теперь энергетических, но с т. з. экологии непринципиально.

Лучше уж "реки перебрасывать", чем пытаться решить "проблему водоснабжения  пустынных районов бомбёжкой ледяными астероидами":crazy:

Edited by Изяслав Кацман

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Ну, в принципе "переброска рек" (она же терраформинг) при качественном исполнении может быть и не вреден и даже дать какие-то бонусы. В следующие века.

Правда, нужны такие мелочи как всепланетное правительство, готовое и способное  как минимум переобучить, а то и переселить много-много миллионов народу (а скорее и то, и другое). Плюс геофизика и биология, способные надежно просчитывать отдаленные последствия....

 

Но с зеркалом этим ещё засада, что оно ж у вас на 50 лет. А потом что? всех назад? Климат-то вернётся обратно. Ну, если совсем не разбалансируется перед этим и не свалится в какую-нибудь совсем иную эпоху. Но тогда вообще полный фоллаут, и не о чем беспокоиться. :) 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Увы переброска рек уже назрела т.к. довольно резкое изменение климата и усиленное таяние ледников Гренландии забивают Северную Атлантику легкой пресной водой и мешают Гольфстриму течь как обычно - отвод речной воды из Сибири в Арал это хоть частично но компенсирует.
Вдобавок в этом году в Южной Сибири стояла жуткая жара - вода в Арале это тоже может смягчить.
Кстати зеркала тоже можно использовать для исправления климата - например отклонять разрушительные ураганы - но тут пробовать по малу и считать, считать, считать....
ИМХО всё же турбины в космосе крутить дешевле, чем перегревать Землю - материал проще завезти с Луны.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

В общем, проще забить на практическое применение зеркала. В крайнем случае - выделить несколько миллиардов (рублей или долларов - это зависит от аппетитов) на составление красивых картинок применения, которые будут рисовать нужные люди...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Кстати зеркала тоже можно использовать для исправления климата - например отклонять разрушительные ураганы - но тут пробовать по малу и считать, считать, считать....

У меня была мысля насчёт смягчения климата - перераспределять в зоне от атлантического побережья Африки до пустыни Тар часть солнечного излучения с суши на океан и моря - с тем, чтобы на суше меньше испарялось, а с поверхности воды - наоборот, больше. Перераспределение в пределах 10-15% и на расстояния в несколько сот километров  - в основном в прибрежных районах.

Правда, опять же - нужно считать и считать последствия.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now