Передача электричества с Луны

На дворе 2020 год, выбросы углерода снижаются, но недостаточно быстро. Океаны продолжают подниматься с нарастающей скоростью, поэтому предлагается план по сокращению ВСЕХ выбросов углерода:

Покройте луну солнечными панелями (примите центр луны за начало отсчета, тогда солнечные панели следуют плоскостям: x=0, y=0, z = 0, где они пересекаются с поверхностью луны), поэтому что в любой момент времени (вне лунного затмения) они производят электричество. Однако возникает проблема, как передать электричество с Луны на Землю, где оно необходимо?

Предположим, что электроэнергия может храниться в течение ограниченного периода времени как на Луне, так и на Земле, поэтому предпочтительна непрерывная передача электроэнергии. В идеале эффективность передачи должна быть более 50% и быть экономичной в долгосрочной перспективе.

Почему солнечные батареи собираются на Луне, чтобы половину времени они находились в темноте, а не на околоземной орбите, где они намного ближе к нам и могут находиться под солнечным светом и генерировать энергию почти все время ?
Вероятно, потому, что они будут производиться на месте с использованием лунных ресурсов, а не здесь, на Земле или на Луне, и отправлять всю эту массу на орбиту. Гравитационный колодец Луны ниже, но тогда у вас есть ресурсы для панелей, И ракет И топлива.

Ответы (3)

Есть реальные планы по сбору солнечной энергии из космоса и передаче ее на Землю. Я рекомендую прочитать о космической солнечной энергии или SBSP для краткости.

Луна не будет лучшим выбором для базы сбора, потому что а) затмения и б) вы не будете использовать более половины ее поверхности для сбора в любой момент времени, при этом большая часть ваших поверхностей сбора находится под плохими углами. Вы бы получили больше пользы от своих денег, если бы все эти поверхности находились в космосе, вращаясь вокруг Земли, чтобы они могли направлять свои панели на солнце.

Что же касается собственно передачи, то пусть каждый спутник направит на Землю плотный луч микроволн и соберет его огромными тарелками. Микроволны могут попасть в атмосферу с небольшими потерями. В зависимости от настройки мощности они должны совместно давать достаточно энергии, чтобы тарелки на Земле могли питать целые города, но люди, пораженные лучом, будут получать меньше излучения, чем они уже получают от своих мобильных телефонов и маршрутизаторов.

В серии игр Simcity такая генерация энергии использовалась еще со времен Simcity 2000. Это всегда была одна из моих любимых электростанций.

SBSP в видеоигре

Я не понимаю, как микроволны превращаются обратно в электричество, не могли бы вы объяснить?
@ Cursed1701 Cursed1701 Я не эксперт в таких вещах, но я полагаю, что микроволны будут возбуждать молекулы воды, превращая их в пар, который, в свою очередь, вращает турбину.
Ух ты. Почему мы не финансируем это.
@ Cursed1701 Микроволновая печь и видимый свет — это два вида электромагнитного излучения. Вы можете преобразовать оба в электричество напрямую. Но вы также можете использовать MW, как вы сказали. Некоторые солнечные электростанции также используют этот принцип для нагрева воды в градирне.
@Maurycy У японского космического агентства был проект, чтобы воплотить это в реальность, как десять лет назад. Я не знаю, что из этого вышло, но я собираюсь проверить это.
-1. Нет абсолютно никакого способа, чтобы это могло быть эффективным. Если мы возьмем расстояние между Землей и Луной, скажем, 384000 км, и если мы возьмем «микроволны» для обозначения 1 ГГц (это становится хуже с увеличением частоты), мы получим потери на пути около 205 дБ. Просто для сравнения: скажем, у меня есть передатчик мощностью 1 ГВт (то есть 10^12 мВт или 120 дБм) на Луне, и я направляю его прямо на приемник на Земле. Принятый сигнал будет около -85 дБм, или 3,1623*10^9 мВт, или другими словами 3,16 пВт!!!
И это все без атмосферных потерь, без потерь в линии передачи (эти антенны сами себя не питают, знаете ли). По правде говоря, это тоже без усиления антенны, но компенсировать эти ~205 дБ потерь на трассе в свободном пространстве с усилением антенны будет, мягко говоря, нетривиально.
Кстати, поскольку исходный вопрос требует эффективности ~ 50%, когда мы переводим это в децибелы, потери составляют около 3 дБ.

Распространенным решением для передачи энергии в космосе является передача энергии в микроволновом диапазоне:

https://en.wikipedia.org/wiki/Microwave_transmission#Microwave_power_transmission

Он не идеален, но достаточно эффективен. Поскольку им нужна постоянная мощность, им потребуются три спутника-ретранслятора на геостационарной орбите, разнесенные на 120 градусов друг от друга (один из них всегда будет в прямой видимости с Луной, и они всегда будут видеть друг друга), для приема микроволн и телепортировать их на планетарную поверхность.

Конечно, есть проблемы: эти системы будут иметь на порядок большую мощность и радиус действия, чем нынешние устройства, самолеты должны избегать лучей, отработанное тепло должно отводиться от спутников-ретрансляторов, требуется регулярное техническое обслуживание...

Но нет ничего неразрешимого для цивилизации, которая способна покрыть Луну солнечными панелями.

Вы можете использовать электричество на Луне для добычи и очистки гелия-3.

http://www.popularmechanics.com/space/moon-mars/a235/1283056/

Гелий-3 трудно получить на Земле, но он присутствует на Луне. в поверхностной грязи. Мне было интересно, почему он не уплывет, но, конечно же, гелий не будет плавать на Луне. В связанной статье говорится, что доступный гелий-3 сделает термоядерную энергию более безопасной и легкой. Сила термоядерного синтеза — это то, что нам нужно.

1: Используйте солнечную энергию, чтобы массово добывать на Луне гелий-3. Очень мало беспокойтесь о воздействии на окружающую среду.

2: Концентрировать гелий-3 в баллоны.

3: Запустить цилиндры обратно на землю с помощью (на солнечной энергии!) электромагнитного привода массы.

4: Используйте гелий-3 для создания безопасных термоядерных электростанций.

5: Power Flying Delorean (пилил я) с одним таким устройством. Cursed1701 Я позволю тебе одолжить его, чтобы произвести впечатление на твою девушку.

При поиске источника для двигателя массы (описанного в книге Хайнлайна «Луна — суровая любовница») я вижу, что схема добычи гелия точно так, как я здесь описываю, была реализована в фильме под названием «Луна» — фильме, о котором я не слышал, но который я теперь намерен смотреть.

https://www.spaceanswers.com/futuretech/lunar-mass-driver-why-we-should-build-a-space-gun-on-the-moon/

https://en.wikipedia.org/wiki/Луна_(фильм)

Передача электричества с Луны
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v