�������������� �� ������� - ��������� ����������� ��������������. (original) (raw)
�. �. �����
���������� ��������������� ����������� ��. �.�. ����������
�������� 5 ������� 2007 �.
��������� � ������ ����������� ��������� � ����������� ����� � ������� ��������� ����������� ������������. ����������� �������� ���������� � ���������� ������������� ���������� ����� � ���� �������
��������
���� �� ���������� ���������� ������� �������� ��������, ������� ����������� ������, �������� ϸ�� ���������� ������ �������� ����� ����� ���������� ��������� ������������ ���������� ������������� ���-��������� � ���� ��� �������� ����� � ����������������� ������ �������� �������. � 1962 ���� � ����������� � ����� ���������� [1] (���. 1) �� ����� "� � ���� ���������, ��� ��������������, ������ ��� ������ �� ������ ����������, � ������� ���� ���������� ������ ������ ��������� ������������ (��������, ������������ � ��.). ������ ��������, ��� ������� ����������: ������ ����������� ������������ ������� ������� ��� ����� ����������, �� � ������� ����� � ������� ���������� ������� ����������".
��� ������������ � ����������, ��������� ���������� � ������� ���-�������-���� ������ ����� (William C.Brown). �������� ������������ � ��� (Raytheon Co.), ������������ �� �������� ������� �������� ������� ���-������ (Wireless Power Transmission � WPT). ���� ������� �������� ���������� (���. 2), ��������� ��������� � ��������������� ������� ��� ����� � ������� ����������� ����. ��� ����������, �������������� ����� �������� �������, ��������� �� ������������ �������, ���������� ����������� �� ����������������� ����� � �������� ������, �������� �������� �������� (�� ����. ����rectify � antenna) � ������������ ������������, � ����� ���������� ������������������ �� ������ ������� ����. ��� � 1976 ���� [2] ������ ����� ���������� �������� ���-������ 30 ��� �������� �� ���������� � 1 ���� (1,6 ��). ������ ��� �������� � ���� ������������ �������� 80%.
����� ����� ��������� ����������� �������������� (����)
� 1968 ���� ������������ ���������� � ������� ����������� ������������ ����� �. ������� (Peter E. Glaser) ��������� ��������� ������� ������ ��������� ������� �� ��������������� ������, � �������������� ��� ������� (������ 5-10 ���) ����������� �� ����������� ����� ������ ��������������� ������ ���-���������, ��������������� � ����� � ������� ����������� ��� ����������� ���� ����������� ������� � ��������� ������������ [2, 3].� ����� ����� (���. 3) ��������� ������������ ����������� ����� ���������� ���������, ������������ �� ��������������� ������ (~ 1,4 ���/��.�.), � ���������� ���������� ������� �� ����������� ����� ����������, ��� ����������� �� ������� ����� � �������� ������� [2-12]. �� ���� ������������� ������� �������������� ��������� � ��������� ��������� � ����� 23,5 ����., �������, ������������� �� ��������������� ������, ������� ������� ��������� �������� ����������� ���������� �� ����������� ��������� �������� ������� ������ ���� ��������� � �������� �������������, ����� ���� ������� �������� � ���� �����. ��� ���������� ������� ����� ����� ���������������, � � ����� ��� �� ��������� 1% �� ����� ����������������� ����.
������� ���������������� ��������� ���-����� ������ ��������������� ��� ����������, ������� �������� ��� ������������� � ��������������, ������� ������������� � ��������. ���� ��� ������� ������� ������ 2,45 ���, �� ����������������� �������, ������� ������ ���������� � ����������� ������, ����������� �� ������ �� ��� �������� �������. �������� 5,8 ��� ��������, ��������� ���� ����������� ��������� ������� ���������� � �������� ������. ������ ������� ����������������� ������� ����� ��� ������� ��������������� ��������.
����������� ������� �������� ���-����������� ��������� �������� � �������� ������� �������� ��� �������� ������� ��� ������ � ��������������� ������ �� ����������� ����� - ������� 70-75%. ��� ���� ������� ���������� ������� ������ ������ ������ ������ 1 ��, � �������� �������� ����� ������� 10 �� � 13 �� ��� ������ ��������� 35 ����. ���� � ������� �������� �������� 5 ��� ����� ��������� ���������� �������� � ������ ���������� ������� 23 ���/��.�., � ������ �������� � 230 ��/��.�. (���. 4).
���� ����������� ��������� ���� ������������ � ��������� ���-����������� ��� ���������� ������� ����. ������ ����� �������, � ���������, ��� ������ ��������� ��������������� ����������, ��������������� ��� ���-�����, ����� ���� ������������ ����� � � ���������� �������� �������� ����, ���� ������ �� ��� �������� ����������� ����� ������������� �������� ����� �� ���� �� ��������� � �������� ����������������� ������� (��� ����������, Magnetron Directional Amplifier� -�MDA).
�������� � ����������������� ������-������������� �������, ������ ��������������� ������ � ������������� �� ���������������� ����������, ����� ��������� � �������������� �������. ������������� ��������������� ������� ��������� � ������������ ���� ��������� ��� �������� [5,9, 17, 18].
���������� ������� ���� ����� ������������ ����� �������-�������������� �������� �������� ������� �� ������ ������� ����������. Ÿ ������ ���������� �������������� ������������ ����, ��� ������� ��������� ���-����� ������������ �����-������, ���������� �� ������ ������� �������� � ������������� �� ����������� ���������� ������� ����� ��������������� ��������.
����������� ����
����������� ������ �� ��� ��������������� ��������, ������� ����� ����, ��� ���� �� ������������ ��������:
- ���� ���������� ����������� (��������������) ������� ������, �.�. ����, ��� ���������� �������� ������������� �����, ��������� �������� ���������� ��� ����� �� ����� �������.
- �� ����������� ������������ �� �������� � ������ ��� ��������������� ��������� �������� ��������� ������� ����� (�����, �����, ��� � ��.).
- ���� ������������ ����������� �������� ������ (��� �������� ����� ��������� 85-90%), ��� �������� ����������� - �������� ��������� ����������� �������� ����� �� �������� ������� ���������� �������, ����������� ����� �������������.
- ��� �������, ��������� � ��������� ��2 .
- ����������� �����-���� ���� �������, ������������ ���������.
- ��� �������, ��������� � ������������ ������������� ������� �/��� ������������� ������ �������������� ������������.
- ������� ������� ������������ ��� ��������� �����.
- �������� �������� ������� ����� ���� ���������� ��� ������������ ����� � �������� �� 80-90% ������������� ��� ���������� ���������. ��� ��������� ���������� ������������ �� ������� ��� �������������������� ��� ������������ �����.
- ������������� ����� ���� ����� ����� ��������������� � ����� �������� ������� �� ������, �����������, ��� �����, ����������� ������������ ������������ �������������� ��������� ������������.
�������� �� ������� ������������ � ������� ����
������ ����������� ����� ��������� ���� ���� ����������������� ���������� ������ �������� �� ������� ������� ��������������� ���� � Boeing Aerospace Co.,Grumman Aerospace Corp., Rockwell Inc. � ��., ���� ��� ������������ � ����������� �� ���� �� ���������� �������� [2].
� 1978-1979 ��. � ��� ��� ������������ ������������ ���������� (DOE) � ���� (NASA) ������������ ������ ��������������� ������-����������������� ���������, ������������ �� ����������� ���������� ���� [7].� � 1995-1997 ��. ���� ����� ������������ � ���������� ���������� ����, �������� �� �������� ����������, ����������� � ���� ������� (A Fresh Look at Space Solar Power:New Architectures, Concept and Technologies) [10]. ���� ������������ ���� ���������� � 1999-2000 ��. (SSP Strategic Research &Technology Program) [11].
����������� ��������, �������� ������� � ���������� ������������ � ������� ���� ��������� ������. � 1981 ���� ��� ������������ ����. �. �������� (Makoto Nagatomo) � ����. �. ������ (Susumu Sasaki) � ��������� ����������� ������������ ������ ���� ������ ������������ �� ���������� ��������� ���� � ������� �������� 10 ���, ������� ��� �� ���� ������ � �������������� ������������ ��������������� � ������� �������� �� �������� ��������������� ���� � ����������� ������ ��� �������� ������������ ������. ������ ��� ������ ����2000 (SPS2000) �[7, �8] � ������� ��������� �� ������ ������� ����.
����������� ����� 25 ��� ��������� �������� ��������� ����������� ��������� �� ����������� ����������. ������� � ������� ���� ����������� �. ����� (����. �. ��������� � Hiroshi Matsumoto, ����. �. �������� � Kozo Hashimoto), ����������� �������� (����. � ��� �Kiyohiko Itoh), ����������� �. ���� (����. �. ���� � Nobuyuiki Kaya) � ��. � 2003 ���� ����������� �. ����� ������� ������ �������������� ������ ������������ � ������� �������������� ���������� ������� (Center of Excellence on Sustainable Energy System).. � 2004 ���� � ��� �� ������������ ����. �. ��������� ����������� ������-����������������� �������� �������������� ����� �������� �������� (Research Institute for Sustainable Humanosphere). ����� �� ������� ����������� ����� ����� ��������� �������� ������������ �� �������� ����.
����������� �������, ������, ������, �������� � ��� ������ ����� � ��� ��� ���� ���� ����� ��������� ������������ � ������� ����.
� ������������ ����
������ ����������� ���� � ������� �������� 5 ��� ������������ ����� ������� ������ ��������� ������� �������� 5 �� � 10 ��, ��������� ��������������� ��������������� ������ ��������� �������� (���. 3). ���������� ������� ��������� 1 ��, ������� � �������� ������� ����������� ���� ���������� �������, ��� ��������� ���� �������, ��������, ���� ��������������� �� �������� ��������, ������������� �� ����������� �����.
����������� � ���� ������������ �������������� Si-����������� ��� ����������� �� ������ ����������� GaAlAs c ��� ������� 12%.� �� ��������� ����������� �������� � ������� ����������� ��� ������ ������������ � ������� ����� �������� � ��� ������� 30-40%, � ��� �������� ������������ �������� ��������, ���� � ��������� ����. � ���������� ��� ��������� �����, ��������, ������������ � ��������� � ������ ���������� � ������, �������� ������, ��� �, ��� ����������, "������� �������", ����������� ����������� ������������� ������� ����� ������ �������� � ��������� �����.
����������� ����������� ����������� ��������������� ���� ������������ ����� �� ���������� ������� � ������������ ������� ����������� ����� � ���������� ������������ �������� ��������������� ���� ����� ��� ������������ ���� � ������������. ���������� �����������, ������ 15-20 �� (���. 7), ��������� ����������� ���������� ���������� ���-����� ����� �����������, ���������� �� ������ ������� ����. ��
������� ��������������� ���� � ��������� ����������� (~1 ��./���) ��������� ��������������� � ������������ ������ ��������� �������� (���. 8). �����
����������� ������� ������� ���������� ��� ���������� "������� �����������", ������������ ����������� � ���������� ������� ���� (���. 9). ������������� �������� ���������� ������������� ��������� ��������� �� ��� ����������� "�������" ���������, ������� �������� �����������. � �����, ����������� ����� ��������� ���������������, ������ ������� �������� ����� �� ���������� ������ "�������" ������� ������ ���� �������� �������, ��� ����� ��� ��������� 5,8 ��� � ����������� ��������� ������� � �������������� ����� ������� ���������� �������� ���-�����.
������������� ��������������
��� �������� ����������� ���������� ���� �������������� �������������� � ������� ������������ ������������� ������� (ITER), �������� � ������������� ������������� ����������� ������� (ISS), ���������� � �������� ��������� ��������� ��������� "������� �����" (Sea Launch) � ��.
������������� �������������� ��������� ���� ����� �� ��������� ������ ������������� ��� ���������� � �������� ������������������ ��������� ���� � ������� �������� 5-10 ���. ��� ������, ��������, ������ 10-20 ��� � ����� ���� �������� �� ������������� ������������ ��� �������� ����������������� �������-������������ ������.
��������������� ������������ ���� (5-10 ���) ����� �������, ������ �����, �� ����� ��� ����� 30-50 ��� � ��������� ������������ ������� ������ ��������� � ����������� ��������� �������� ���������� �������� ������ �� ������. ����� ������������ �������� ��������� �������� � ����� � ������������ ������ ����������� ������������� �������� ������������ ������������. ���������������� ������ �� ����� ���� ����� ������� �������� ���� �������.
���� � ���� �� �������� �������������, ������������ ������ ������������ ��������, ������� �� ������ ���������� �� ���������������� ������������� ����� ����������� ����������, �� � ����� ���������� ������������� �� �������� � ����������.�
����������
1. ������ �.�. ����������� ������� ��������� - �: ���. �� ����, 1962.
2. ����� �.�., ������� �.�., ������ �.�. �������� ��������� ����������� ��������������. - ������ ���������� ����, ������� 1977, �. 123, ���. 4, �. 633.�
3. Glaser P.E. Power from the Sun: it�s Future. - Science, 1968, vol. 162, p. 857.
4. �������� �.�. ��������� ����������� �������������. - �.: �����, 1986.
5. ����� �.�., ������ �.�., �������� �.�. ����������� �������������. - �: ��������������, 1990.
6. ��������� �.�. ����������� ��������� ��������������. - �.: ������, 1991.
7. �������� �., ������ �., ����� �., ����� �.�. ������ ��������� ����������� ������������ ������ ������� ����������� ����������. �-������ ���������� ����, ����1994, �. 164, �. 631.
8. Nagatomo M., Sasaki S., Naruo Y. Conceptual Study of a Solar Power Satellite, SPS 2000. - �Proc. ISTS, 1994, Paper No. ISTS-94-e-04.
9. Vanke V.A., Matsumoto H., Shinohara N., Kita A. Cyclotron Wave Converter of Microwaves into DC. - IEICE Trans. on Electronics (Japan), 1998, vol. E81-C.� No. 7, p. 1136.
10. Mankins J.C. A Fresh Look at Space Solar Power: New Architectures, �Concept and Technologies, (1997)- http://www.spacefuture.com/archive/a\_fresh\_look\_at\_space\_solar\_power\_new\_archit
11. Mankins J.C. The Promise and the Challenge of Space Solar Power. - July 2003, Japan/US Workshop, Kyoto Univ., Japan.
12. Boswell D. Whatever happened to solar powersatellites? �- The Space Review, August 10, 2004,�� http://www.thespacereview.com/article/214/1
13. The Proceedings of the 8thSPS Symposium. - Sept. 2005, Kyoto Univ., Japan.
14. The Proceedings of the 25th Space Energy Symposium. - March 10, 2006, ISAS/JAXA, Japan.
15. URSI White Paper on Solar Power Satellite (SPS) Systems. - �URSI Inter-commission Working Group on SPS. - September 2006, http://www.ursi.ca/SPS-2006sept.pdf
16. �������� �.�. ��������� ����������, ���������� ������� - �����������: � � �, 2002, � 6, �. 36.
17. ���������� �., ��������� �., ����� �. �������������� ��������� ���-����������� �� ������ ���������� ���� ������������ ������. - �����������: ���, 2005, � 4, �. 38.
- ����� �.�. ���������� ����� ������������ ������ � ������������� �����������. - ������� ���������� ����, 2005, �. 175, � 9, �. 957.
19. ����� �. ���-����������� � ����������� � ����������� ����������. - �����������: ���, 2007, � 5, �. 98