Segmentul spațial al sistemului energetic rusesc
Valery BURDAKOV
Membru al Președintelui Academiei de Științe Tehnice. A.M. Prokhorov.
Cercetător onorific al Rusiei, doctor în științe tehnice, profesor universitar.
Veteran al RSC Energia le. SP Korolev.
Au existat, desigur, și alte opinii. Astfel, președintele și secretarul executiv al Comitetului Executiv al CSI, V.B. Rushailo a exprimat cifre "politice", conform multor participanți la forum, cifrele: în CSI, petrolul va dura 55 de ani. Cu gazul, același lucru se va întâmpla în 77 de ani, iar cu cărbune - după 717.
Ce înseamnă asta pentru astronautică? La urma urmelor, rachetele noastre spațiale consumă produse de distilare și sinteză de ulei, adică kerosen și dimetilhidrazină asimetrică. Dacă uleiul se scurge chiar și după 55 de ani, programul spațial se poate pierde mult mai devreme - în 25 de ani sau chiar în 20 de ani. Este cunoscut acest lucru în industria noastră?
Participanții la forum au menționat că prețul producției de petrol crește în mod continuu, că echipamentul construit în vremurile URSS a atins limita superioară a uzurii, că populația locală și autoritățile regionale sunt extrem de nemulțumite de îndepărtarea lor din averea proprie.
Și aici sunt niște indicatori tehnici: rafinarea petrolului, nu depășește 69% (în lume - 90%), kerosen nostru aviație este atât de murdară încât chiar și companiile aeriene interne preferă să realimenteze undeva în Finlanda, conductele noastre mulțime de piraterie (ulei îndepărtat, distilează din ea fracția de lumină, și apoi la fața locului „negru“ ulei din nou trimis „în tubul“) evazata ne arde cea mai mare parte a gazului asociat, chiar și calitatea noastră de bitum nu respectă standardele internaționale.
În momentul "colapsului natural", URSS a atins nivelul producției de petrol de 625 de milioane de tone pe an. Acum ne aducem 450 și visăm să ajungem la nivelul de 550 de milioane de tone pe an în următorii 7 ani. Dar acest lucru este puțin probabil: avem mai mult de 55% din rezervele greu de recuperat, nu există rezerve pregătite pentru creștere și nu se așteaptă. Se estimează că pentru implementarea strategiei noastre energetice avem nevoie de investiții de 2,5 trilioane de ruble.
În acest caz, statul de 15 ani ar presupune că va cheltui doar 255 de milioane de ruble. iar toate celelalte fonduri vor fi investite de companii private. Numai acum nu vor investi în explorare, chiar dacă investitorului i se va acorda un parc subsol pentru producția de petrol în cazul în care descoperirea depozitului a avut loc din cauza investiției propriilor resurse! Din momentul explorării și dezvoltării terenului până la producția reală de petrol, aceasta durează de obicei cel puțin 10 ani, investitorii privați nu merg la astfel de condiții de returnare a fondurilor investite.
Prevalența energiei solare, care, conform previziunilor, va începe în 2050, se poate baza numai pe crearea a sute de SES. Construcția și funcționarea centralelor termonucleare este încă sub semnul întrebării, deși a existat un hullabaloo inimaginabil în jurul lui Helium-3, care este "recomandat" pentru minerit pe Lună. Mi se pare personal că răsplata heliului-3 va veni numai după ce am stăpânit tehnologia extragerii sale din vântul solar cu ajutorul sistemelor de stocare bazate pe spațiu pe care SP și le avem. Korolev a fost discutat în 1964.
În cele din urmă, principalele noastre resurse de energie - petrol și gaze - nu vor dispărea, ci vor deveni materii prime pentru fabricarea materialelor plastice și a altor produse, din bilanțul energetic va ieși.
În orice caz, vor fi necesare investiții imense în sectorul combustibililor și al energiei și nu este clar cum să le obținem. Mai mult decât atât, nu numai problemele noastre.
GLOBAL SCALE În 1973, a izbucnit criza energetică globală. Prețul mediu al petrolului mondial a crescut de la 0,01 până la 0,08 dolari / kg. și anume a crescut de opt ori! Și în 1982 a fost deja 0,25 USD / kg, depășind pentru perioada 1976-1986 prețurile medii mondiale la cereale (0,08 - 0,11 USD / kg)! A devenit profitabil să se proceseze boabele de alcool și să se umple cu autovehicule.
Pasiunea diminuat treptat, oamenii calmat de noile descoperiri, care sunt pe cale să se întâmple (câmpurilor petroliere off-shore operate „termonucleare.“), Și viața ca și în cazul în care a intrat în pista. Dar aceasta este doar la prima vedere!
Principalele puteri occidentale au schimbat politica, subordonându principala problemă - energia. În țara noastră, a fost în acest moment cu complicitatea incompetent (corupt, intimidat?) Liderii a fost organizat de „perestroika“, care a dus la prăbușirea URSS și apariția unui nou „regim“, în care uleiul rusesc este un torent gushed în magazin de vest.
În lume, au început războaiele petroliere (Cecenia, Irak etc.), pirații de petrol, mincinoasele mici, teroriștii petrolieri etc.
Producția mondială de energie a scăzut din 1970, în timp ce populația planetei se accelerează. Diferența dintre țări privind consumul de energie este în creștere. A existat o teorie a "miliardului de aur": să zicem că pe pământ în condiții decente nu poate exista decât un miliard de oameni, iar restul de miliarde de miliarde ar trebui să dispară!
În particular, Margaret Thatcher: "15 milioane de oameni, o zecime din populația noastră actuală", au exprimat "cota de un număr adecvat" pentru Rusia! Și o altă doamnă inteligentă, fosta secretar de stat american Madeleine Albright, a spus asta. În timp ce Siberia aparține exclusiv Rusiei, nu va exista nici o justiție pe Pământ!
Poluarea habitatului cu deșeuri radioactive crește rapid, ceea ce amenință deja distrugerea genomului uman.
Încălzirea globală, în faza căreia a intrat Pământul, este agravată de arderea combustibilului cu hidrocarburi. O creștere a temperaturii medii anuale a atmosferei va conduce în mod inevitabil la încălzirea oceanului mondial și la eliberarea suplimentară de dioxid de carbon dizolvat în apă în atmosferă. Procesul schimbărilor climatice va merge în avalanșă, nu o dată, ci în 15-20 de ani!
Hidrocentralele și-au atins limita, distrugând milioane de tone de pește, ocupând rezervoare sau subminând terenuri arabile valoroase, ceea ce le face inutile pentru a obține un alt tip important de energie - alimente. Sursele neconvenționale de energie (energia eoliană, solară, maree, energia gradientelor de salinitate a apelor de mare, geotermale) au un nivel de aplicare limitat.
Va veni o criză, cel mai probabil în 20 de ani - 40. Alcătuirea fuzioneze foamea de energie, încălzirea globală, produse alimentare, foamea, poluarea mediului la nivel global, o confruntare armată între țările în curs de dezvoltare la dezvoltat, distrugerea genomului uman.
Firește, atât oamenii, cât și țările caută o cale de ieșire din această situație.
RISE THE HEAD! Dar există încă o cale de ieșire pentru Rusia. Este oferită de Academia de Științe Tehnice, fondată de Academicianul Academiei de Științe din Rusia, laureatului Premiului Nobel, A.M. Prokhorov.
Această ieșire - bogăția noastră naturală și intelectuală, petrolul, gazul și - cosmonautica! Și în mod special - adâncime (în conformitate cu DI Mendeleev) rafinarea petrolului și construirea de centrale solare de spațiu solar (KES). Asta nu poate rezolva doar problema energetică a țării pentru o perioadă foarte lungă, ci și raliul poporului rus în fața unui pericol iminent. Rămâne doar să rezolvăm problema transferului eficient al energiei de pe orbită pe Pământ, la câmpurile antene create special cu ajutorul fasciculelor cu microunde, iar dispariția treptată a petrolului nu poate fi temută.
Pentru a începe această afacere dificilă, desigur, este necesară acum, altfel timpul va fi ratat. Și trebuie să începem cu construirea unui KSES experimental cu o capacitate instalată pe Pământ de 5000 kW. Nu rupeți tradiția care sa dezvoltat în URSS: toate centralele electrice noi (Obninsk nuclear, Crimean solar, geotermale Kamchatka) au avut o capacitate instalată de 5000 kW.
Avem nevoie de o fabrică specializată "Kosmash" de tipul "Atommash", trebuie să creați un minister corespunzător - în general, luați problema foarte în serios! Subordonarea Agenției Spațiale Federale către Ministerul Industriei și Energiei nu va duce la nimic bun.
Spațiul specific este mai complicat decât cel atomic, dar nu există unde să meargă: tehnologia simplă este un lucru din trecut. Fără echipament sofisticat de înaltă tehnologie, omenirea va dispărea pur și simplu de pe fața Pământului. Prin urmare, nu pot fi de acord cu decizia conducerii țării de a opri lucrul la orbitorul Buran și de a scoate la iveală toate costurile. Fără această navă, menținerea SES va fi imposibilă! O altă problemă este vehiculul de lansare "Energia". Ar trebui înlocuit cu un mijloc de eliminare reutilizabil, mai ieftin și mai eficient.
Care va fi experimentat SSPS? Toate noastre „Salute“, „Pace“, și chiar fiind construit cu participarea noastră ISS în comparație cu acesta va arata ca pigmei. Da, și o antenă terestră pentru a primi energie câmp sub formă de radiații cu microunde va fi impresionant - diametrul lor nu este mai mică de 10 km la distanță! Acestea vor fi construite în zonele de nord siberian, începând de astăzi începe conducte de petrol și gaze. Numai în acest caz epuizarea resurselor de energie neregenerabile va fi înlocuită cu energie solară, care este sub forma unui curent electric furnizat la pământ merge pe liniile electrice deja pregătite sub formă de hidrogen și combustibili lichizi sintetici - disponibile conductele de petrol și gaze.
Și unde să obțineți bani pentru o construcție fără precedent? Acum ei pot da numai ulei! Dar nu brut, ci sub formă de produse de prelucrare profundă: combustibili pentru motoare, gaze asociate (aceleași heliu și hidrogen), fibre și granule artificiale (în special polietilenă) etc.
O instalație fotovoltaică cu o capacitate instalată (pe Pământ) experimentată este de 0,05 GW.
Suport în patru etape pentru KES
Masa de pornire 4800 t
Costul deducerii de 1 kg
100 $ Greutatea încărcăturii utile pe o DGIS circulară, H = 250 km este de 250 de tone
Capacitatea de construire a KSES:
1 - experimental. 0,05 GW, 10 W / kg; 2 - intermediar. 1 GW. 20 W / kg, 60000 t, 1x11 km; 3 - cu normă întreagă. 5 GW, 50 W / kg, 100 000 de tone, 5 × 11 km
În același timp, nu trebuie să uităm că 68% din rezervele noastre de petrol în subteran am ales deja că intervalul de timp pentru trecerea de la ulei la energia solară spațiu este foarte limitat (doar 15 - 20 ani), și, prin urmare, guvernul ar trebui să acționeze decisiv și lipsit de compromisuri. Adoptarea legilor și regulamentelor relevante este cea mai importantă sarcină a zilei!
Dobândirea abilităților operaționale cu experiență KSES își va crește treptat puterea de până la 5 GW. În același timp, antena și zona de service vor suferi modificări minime - se va adăuga doar numărul de unități de alimentare. Stațiile vor funcționa în versiuni automate, semi-automate (vizitate) și cu echipaj. Va fi nevoie de un număr mare de astronauți.
Creșterea suplimentară a puterii KSES este acum irațională. Este mai bine să replicați astfel de SES și să le plasați în orbita polare.
S-ar putea să existe două întrebări: de ce sugerăm plasarea SES pe o orbită mai degrabă polară decât pe o orbită geostaționară (GSO) și folosirea concentratorilor solari mai degrabă decât a panourilor solare? Din orbita geostaționară, teritoriile noastre din nord, unde energia este cea mai necesară, nu sunt "vizibile". În plus, sateliții de informații sunt localizați pe GSO, care vor fi reduse la tăcere de lobile laterale ale modelului de transmisie al antenelor de emisie. Un concentratoare și traductoare solare mașină este deja posibilă obținerea eficienței „soarelui pentru antenă„40% în greutate sub aceiași parametri ca celulele solare, la o eficiență de numai 20%. În plus, fabricarea celulelor solare va necesita o cantitate de arsenid de siliciu ultrapure și galiu, care pur și simplu nu va fi disponibilă statului. Această problemă a fost discutată, și de mai multe ori, cu "maestrul" siliconului nostru, Academician A.M. Prokhorov.
Nevoia de SES este deja simțită și este de așa natură încât într-un an este necesar să se pună în funcțiune două KSES cu o capacitate de 5 GW. Pentru a face acest lucru, în mod ideal (fără accidente și eșecuri) trebuie să fie efectuate în anul 800 transportatorul începe cu o sarcină utilă de 250 de tone. A fost doar 50 de ani pentru a obține 500 GW de capacitate instalată în lume, care, combinate cu alte surse de energie vor fi suficiente pentru a evita o criză energetică . Dar acum este imposibil să ne imaginăm o astfel de scară de construcție spațială! De fapt, totul este mult mai modestă: a SSPS etapa de construcție va trage pe timp de sute de ani, și pe cap de locuitor consumul de energie din lume va scădea. Rămâne să ne ocupăm mai întâi de Rusia, unde problema energetică cu ajutorul SES pare să fie în mod fundamental rezolvabilă.
Fondator al Academiei de Stiinte Ingineresti, laureat al Premiului Nobel, A.M. Prohorov (stânga) și V.P. Burdakov.
Prezența chiar și o cantitate mică de SSPS pe orbita Pământului îi va lega cu ajutorul razelor laser. Acesta va fi posibil să se ocupe în mod eficient cu flagelul taifunuri, pentru a efectua alte proiecte la scară largă (tehnologice, științifice, de mediu, pentru a se asigura pământenilor de securitate la nivel mondial), în special - pentru a îmbunătăți productivitatea, lupta împotriva terorismului și militare conflicte, pentru a preveni coliziunea Pământului cu meteoriți, etc . Nu este un secret faptul că instalațiile de stocare a petrolului situate pe suprafața Pământului sunt foarte vulnerabile. În ceea ce privește SSPS și antenele de la sol a primit, vulnerabilitatea lor va fi un ordin de mărime mai mică (arde nimic).
O întrebare foarte importantă este cine și cine ar trebui să construiască economia de energie spațială a pământeștilor? Din punct de vedere tehnic și pe baza experienței existente, acest lucru se poate face numai de către o singură țară - Rusia. Și să plătim pentru muncă și să oferim resurse ar trebui, așa cum ne pare a fi, întreaga lume! Dar este ONU capabilă să organizeze executarea proiectului? Sau ar trebui ca Rusia să-și ia din nou toate costurile principale? Acesta este un alt argument în favoarea faptului că Rusia nu poate scăpa de conducere în această chestiune.
Dar Rusia modernă construirea unui KSES cu experiență chiar nu își poate permite. La urma urmei, această "idee", ca Academician B.S. Steckin, trebuie să fie furnizate în mod esențial nou vehicul de lansare - vehicul spațial grea bazat pe o singură treaptă de transport reutilizabile - MES capabilă să funcționeze pe orbita PSN sarcini de până la 250 m de la nu mai mult de 100 - $ 200 / kg .. Un astfel de purtător în AIN-le. A.M. Prokhorov este studiat, dar nu este inclus în Programul Spațial Federal. De asemenea, RFBR nu sprijină cercetarea privind crearea unor mass-media mari. Aceasta se numește: a trăi în detrimentul generațiilor viitoare!
Crearea chiar SSPS cu experiență va implica construirea unui câmp imens de antena receptoare (rectenna) de nu mai puțin de 100 km 2, care nu va funcționa numai, dar, de asemenea, un mijloc de a o existență civilizată a populației în regiunile nordice ale Rusiei, natura care se datorează producției de petrol și gaze în mod semnificativ am suferit.
În ceea ce privește infrastructura existentă și în construcție, care este necesară pentru extracția și transportul de petrol și gaze, importanța acesteia va rămâne. In loc de petrol și gaze din fântâni se îndepărtează apa din apa prin electroliza datorită „spațiu“ de energie electrică va genera hidrogen, care merge de-a lungul conductei existente într-o zone mai locuibile ale globului. Energia cu hidrogen, la care se vorbește atât de recent, are nevoie de energie.
sute de funcționare normală de SSPS va fi urmată de construcția rectenna în țările nordice, și, prin urmare, o îmbunătățire semnificativă în toate cele cinci încarnări ale existenței umane: energie, transporturi, bezopasnosnoy, tehnologice și de informații. Ei vor folosi cu adevărat, mai degrabă decât să-și schimbe, exploatările mari ale Nordului, ceea ce va îmbunătăți în mod semnificativ situația demografică din țara noastră.
În ceea ce privește mai mici, dar nu mai puțin de proiecte relevante (de explorare a Lunii, misiuni cu echipaj uman pe Marte, Jupiter luna Europa, în cazul în care presupunem viața inteligentă, etc.), acestea vor fi rezolvate cu ușurință ca o problemă laterală.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: