Редактор Geektimes
63,3
рейтинг
2 декабря 2013 в 21:42

Японская компания предлагает передавать солнечную энергию с Луны

image


Необычный концепт LUNA RING японской Shimizu Corporation предлагает использовать солнечную энергию, собираемую естественным спутником Земли при помощи солнечных батарей, и передавать её на Землю при помощи микроволнового или лазерного излучения. Согласно прогнозу компании, получаемая таким образом энергия будет способна покрыть планетарные потребности даже с учётом их возрастания к 2030 году (оценка такова: 13 000 тераватт) — теоретическому времени воплощения концепта в жизнь.

Строго говоря, речь идёт о идее окружения Луны по экватору сетью солнечных батарей длиной примерно в 11 000 км и с меняющейся шириной от нескольких километров до 400. Это даст возможность максимально эффективным образом использовать солнечную энергию, учитывая отсутствие атмосферы у Луны и масштабы потенциальной сети батарей.

image


В полной мере осознавая всю техническую сложность предприятия, в компании называют следующие преимущества LUNA RING. C одной стороны, космический полёт до Луны не сопоставим по затратам (и техническим и финансовым) со сравнительно дальними космическими полётами — к Марсу, допустим. При этом, если концепт позволит организовать автоматическое — при помощи автономных или управляемых роботов — производство вспомогательных материалов, требующихся для строительства, то частые космические полёты могут стать вообще излишними. К примеру, переработка лунного грунта при помощи специальных агрегатов (которые, конечно, тоже придётся доставить и собрать на Луне) позволит прямо на месте получить воду, керамические материалы, стекло, кислород, цемент, а также материал для самих солнечных батарей.

Создатели в качестве иллюстрации последней мысли предлагают это:

image


Что же будет происходить на Земле?

Установленные на поверхности Луны специальные излучающие антенны диаметром в 20 км будут передавать энергию в виде микроволнового излучения частотой в 20 ГГц, принимаемого на Земле специально построенными станциями (которые могут быть и плавучими с учётом их размера — около 2-х км.) — потери энергии на такой частоте составят всего 2%. Схема этого процесса приведена на рисунке ниже:

image


Pdf-документ с качественными иллюстрациями доступен здесь.

На видео концепт LUNA RING можно посмотреть ниже:



[Источник]
Евгений @jeston
карма
118,0
рейтинг 63,3
Редактор Geektimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (122)

  • +49
    А затем фанатики <название религии/идеологии подставить по вкусу> проводят операцию по перефокусировке этих лучей с луны на крупные города, превращая их в пепел. И никакой звезды смерти не надо.

    Не нашел в документе слова safety совсем.
    • +34
      Луна Смерти. А звучит.
      • +7
        Да, кому-то Хиросиму могут припомнить, курильский вопрос тоже быстро порешают…
      • –1
        Никто не сувал человека в микроволновку, а японцы засунут сразу всех =)
      • +4
        Не хилую такую лазерную пушку хотят «сворганить» японцы!
        С питанием в 13 000 тераватт. Кавайно однако ^_^
    • +4
    • +1
      В подобный проектах предлагали сделать плотность энергии на приемных антеннах достаточно низкой, чтобы органика не страдала. Потому и диаметр антенн может измеряться в километрах.
    • 0
      Пролетела стая птиц — и посыпались поджаренные )))
  • +7
    Звучит потрясающе. Но современных реалиях человечество не в состоянии хотя бы сколь значимо перейти на альтернативные источники энергии здесь, на Земле. Я не специалист, но предполагаю, что себестоимость такого проекта на луне в десятки если не в сотни раз дороже чем аналог на планете.
  • +5
    А в чём смысл размещать это на Луне, а не прямо на орбите?
    • +6
      А в чём смысл размещать на орбите, а не прямо на планете?
      • +1
        <sarcasm>Просто к моменту, когда человечество позволит себе построить объект такого масштаба в космосе, на земле свободного места уже не останется</sarcasm>
      • +4
        Атмосфера, например.
      • +1
        облака мешать будут. А еще ночь.
        • +1
          А на луне — пыль, которая будет закрывать батареи.
          • 0
            Пыль можно и веничком смести, уж с лунными-то ветрами это нечасто придется делать.
            С облаками сложнее.
            • 0
              Говорят что риголит весьма абразивен и хорошо ко всему липнет, плюс легко поднимается в воздух от малейшего воздействия. Это кажется довольно серьёзной проблемой для солнечной энергетики.
              • 0
                Ну, я думаю, зафитить автоматическую щетку не такая уж и большая проблема, в сравнении с остальными.
          • 0
            Чтобы пыль батареи закрывала, нужен ветер, который будет ее перемещать
    • +4
      Подозреваю, что у Луны площадь больше, чем у любого искусственного спутника.
    • +12
      Видимо, идея в преимущественном использовании материалов из лунного грунта
    • +1
      На орбиты материалы нужно с земли закидывать, это не дешево. На луне есть залежи водного льда, из которого можно получать воду (кислород и водород гидролизом) для строителей. Ясно что полностью автономной эту миссию просто невозможно сделать. Пару-тройку прорабов как ни крути а закинуть придется. На орбите поддерживать систему опять же нужно, подвозить топливо, чтобы корректировать орбиту… Как и сказал товарищ выше, использование лунного грунта в при создании бетона (где-то были статьи, в которых рассматривалась такая возможность, вода же там уже есть). Короче на луне будет дешевле, как бы парадоксально это не звучало
      • 0
        Согласен. Орбита может и даст немного больший КПД по сравнению с планетой (как написали выше — из-за наличия атмосферы), но общая стоимость проэкта возростет в разы. За поддержку Вы уже написали.
    • +3
      1. Корректировать орбиту конструкции такого размера — impossibru.
      2. Окрестности Земли и так замусорены, лишние объекты нехилых размеров, которые к тому же надо уберегать от столкновений (см п.1) никому радости не добавят.

      То ли дело Луна — твердый грунт под ногами, гравитация, пустынно и спокойно.

    • 0
      Материалы для строительства там много.
      Хотя интересно, дорого ли обойдется транспорт с Луны на геостационарную орбиту.
  • 0
    А каков будет срок окупаемости не сообщается?
    • +1
      Нет.
      • +2
        Нет, не будет сроков окупаемости?
        • 0
          Нет, ну в смысле, что я не нашёл никакой информации, что "… через %year% лет проект окупится".
          • +3
            Тег <sarcasm> не сработал
            Поясню. Я очень скептически отнесся к этому проекту. Люди еще и шалаш не построили на луне, а тут такое глобальное сооружение.
            МКС строят уже 15 лет и потратили 150 млрд долларов (инфа из интернетов). А тут 17 лет и вам 11k километров солнечных панелей, и передатчик огромного количества энергии на огромные расстояния, да еще и «переработка лунного грунта при помощи специальных агрегатов позволит прямо на месте получить воду, керамические материалы, стекло, кислород, цемент, а также материал для самих солнечных батарей». Какие уж тут сроки окупаемости? =)
            • +8
              Японцы, видимо, планируют закинуть туда одного маленького, но очень-очень умного робота, который всё остальное сделает из лунных минералов.
              • –6
                Что вполне возможно с нейронной системой.
              • 0
                Или армию клонов…
              • 0
                Этот умный робот недавно проснулся на другой планете =)
                • 0
                  Ошибаетесь, этого Умного робота только отправили на практику =)
              • 0
                image
                • 0
                  Насколько я знаю, этот робот разбирается уже с последствиями человеческой деятельности.
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                    • 0
                      У WALL-E, вроде бы, не было лазера, он был у EVE :)
                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                    • 0
                      А ещё он выдуманный, так что задача пока остаётся.
                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              • 0
                R2D2?
                • 0
                  Не удивлюсь. С них станется. Он будет ещё розовый и с нарисованной манеки неко на борту.
            • +3
              За последние 15 лет, технологии шагнули далеко вперед. Тот факт, что уже тестируются 3D принтеры для печати в космосе, уже говорит о том, что через еще 15 лет можно расчитывать на технологическую возможность использовать ресурсы самой Луны для производства чего бы то ни было.
              • 0
                Если там, конечно, будут нужные материалы
    • +1
      Интересна не окупаемость, а изменение курса акций ;-).
  • +2
    А атмосфера не прожарится?
  • +8
    Луна жёстко стелет. Главное, обслуживающий персонал не обижать, а то устроят кузькину мать
    • +1
      А Хайнлайн наверное был прав.
      Учитывая гравитационную яму, то тот, кто будет контролировать Луну в будущем, тот сможет стать абсолютным диктатором Земли — закидать астероидами города на Земле относительно не сложно, хватит рейлгана на Луне.
      И против этого нет защиты.
      • +1
        Кто будет контролировать Луну и кидать в планету астероиды может ведь и «а-та-та» получить на этой самой планете.
        • +2
          Нужно постоянное поселение на Луне, как в романе.
        • 0
          Так ведь Луну уже всю раскупили по кусочкам. Придется обратно выкупать, либо захватывать.
          • 0
            Не луну раскупили по кусочкам, а обещания одного мошенника. Луна по международному соглашению не может быть распроданной.
            • 0
              Я вас умоляю. Надо будет, тут же забудут про все соглашения. Вы еще скажите, что Антарктиду и Антарктику различные государства потихоньку захватывают не ради запасов нефти и пресной воды.
      • 0
        Да собственно вся защита обсуждалась всё в том же романе: рейлган — это здоровенная дура, обнаружить и уничтожить его не так и сложно. В романе как раз пришлось строить подземный рейлган и использовать его по миниму, чтобы не засекли. В конечном итоге там всё решила дипломатия.
        • +4
          Да, нужна будет ПРО на Луне. Засечь пуски ракет с Земли не сложно, сбивать можно из того же рейлгана. И Земля по-любому не сможет послать много ракет — энергетически сильно не выгодно.
          Луна это как крепость, в планетарном масштабе. С крепостной стены удобно кидаться камнями и поливать врагов кипятком, а им забраться на нее очень сложно.
      • 0
        Астероид не так то просто на запустить. Тем более маневрировать ими после запуска из катапульты.
  • +5
    больше похоже на проект Российский, с учётом метеоритов и постоянного боя солнечных батарей.
    • +2
      Минусят за непатриотичность.

      А вот у меня возник тот же самый вопрос, а как предлагается решить вопрос с метеоритами. Я как понимаю, на луне, без атмосферы, даже метеориты размером с кулак спокойно долетят до поверхности. Достаточно быстро панели превратятся в сито.
      • 0
        Аналогичный вопрос. Возможно ли сравнить статистику деградации солнечных панелей на МКС с панелями на Луне? Рядом с Землей мусора должно быть больше, как техногенного, так и метеоритов солнечной системы притянутых к гравитационным полем планеты.
      • 0
        Те же строительные роботы будут менять разбитые панели. А вообще, много ли метеоритов падает на луну?
  • 0
    Ну как бы всё здорово, но только нужно будет очень много груза привезти с Земли.
    Не только «строительную технику», но и кучу электроники и проводников.
    Хотя бы потому что период вращения Луны синхронизован с нами, и Луна к Земле всегда обращена одной стороной.
    То есть излучатели только на ней, и запасенную энергию нужно будет переправлять с темной стороны на светлую, что потребует много материалов, которые невозможно получить на спутнике.
  • –4
    Но ведь в этом проекте нет ничего принципиально нового, зачем преподносить это как новость ?!!!
  • +14
    Граждане японцы!
    Спуститесь с Луны на Землю.

    Помогите построить дорогу шириной не в 400 км, а всего 100 метров от Москвы до Токио/Владивостока.
    Вам 30 поколений наших будут благодарны.

    Будь я царем, вернул бы Вам за это ваших два острова и частоты нами в мирных целях неиспользуемые.
    • +25
      Нет, мы будем продолжать делать уродливых роботов для извращенцев.
    • 0
      На счёт островов там вроде бы такое дело. Когда появляется лёд, то граница отодвигается и рыбный промысел вынужден выходить дальше. Если Вы, россияне, отдадите острова, то (вроде как уже давно посчитано) будете ежегодно терять до 5 миллиардов денег в бюджет страны. Получается, что это не просто острова.
  • –1
    Ну их в пень. К фукусиме до кучи еще этой хрени не хватало.
    • +2
      Вот не надо про Фокусиму. Во первых никто от катастроф не застрахован (Чернобыль?). Что в каменном веке жить предлагаете? А если эта катастрофа результат ошибки дизайна (стечение обстоятельств тоже не забываем) то неплохо вспомнить что реактор проектировали американская General Electric. wiki
      • 0
        Причём здесь проектирование, если Fukushima была построена в цунами-опасной зоне, на побережье, 10м над уровнем моря?
  • +4
    Интересно, вот сейчас все озабочены глобальным потеплением. Никого не смущает, что внезапно на планету начнёт поступать гигантский поток энергии, который до этого пролетал мимо?
    • +1
      Все сейчас озабочены организацией денежных потоков, а глобальным потеплением озабочена кучка «зелёных» человечков.

      С другой стороны, получаемая таким образом энергия будет чище (не нужно сжигать углеводы). Т.е. раньше энергию получали через сжигание, теперь с Луны, так что не должно это сильно сказаться на глобальном потеплении.

      У Японии полезных ископаемых нет, вот они и думают, не подторговывать ли технологиями для получения электричества с луны. В целом, конечно, мысли у них интересные, только очень много рисков у данного проекта — какое-нибудь открытие в области энергетики и всё. С другой стороны поддержка со стороны Якудзы может «помочь» не произойти открытию.
      • 0
        Сжигать не придется, но энергия все равно в тепло переходит рано или поздно.
      • +1
        углеводороды? :)
    • 0
      <sarcasm> Да, но никакого CO2 же! </sarcasm>

      И таки да, я был бы не против, если бы С-Пб зимой слегка подсвечивали, до +10 хотя-бы.
      • +6
        Да хотя бы просто подсвечивали…
    • 0
      Какая разница, какую энергию потреблять? Сейчас жгут углеводороды (с не лучшим КПД), предлагают вместо этого эффективно использовать дополнительную энергию от Солнца, а углеводороды оставить про запас. С точки зрения предотвращения потепления это только плюс, GreenPeace поддержит.
      • 0
        Вы не поняли.
        Это дополнительный источник энергии для Земли, энергии, которая поступает извне и изначально для планеты не предназначалась.
        Согласно термодинамике, Земля таки будет нагреваться.
        • +2
          По-вашему, что жги углеводороды, что ни жги — они всё равно Землю греют? :)

          Hint: тепловая энергия !== любая энергия, в частности тепловая энергия !== энергия, запасенная в недобытых углеводородах.

          Аналогия: я грел комнату газовой пушкой, а потом вместо неё включил электрообогреватель аналогичной мощности. Комната ведь не стала греться в 2 раза быстрее потому, что поступила энергия извне, а баллон с газом остался внутри, правда?
          • 0
            В ваших примерах вы рассматриваете замкнутую систему — Земля, или ваша комната.
            Весь тепло- и энерго- обмен идёт внутри неё.
            В рассматриваемом же варианте энергия (а с ней и тепло) поступает с Луны.
            • +1
              Электричество в комнату не поступает?
              • 0
                Греться в два раза быстрее не будет, до тех пор пока вы не используете опять газ.
                Но вы же не сможете его вечно держать в балоне?!
                • +1
                  В том и суть. Заменив углеводороды на доп. солнечную энергию, получим уменьшение потепления за счет лучшего КПД. А углеводороды сожжем когда-нибудь потом, лет через миллион.
                  Это в теории. Всё равно проект — утопия, просто не из-за угрозы потепления.
                  • –2
                    Получится, что будем сидеть на пороховой бочке. =\\
                • 0
                  Я не физик, но мне думается, что энергия Солнца может «архивироваться» в энергию связей органических веществ и лежать «в земле». Т.е. растения будут её поглощать и накапливать в биомассе. Выгода!
                  • 0
                    Это кстати да, тоже интересный момент.
                    Правда сдаётся мне, что уже доархивировались до того, что «биомасса» всё, что ей попадётся, сама уже в тепло переводит. =))
  • +4
    Я что-то не понимаю, разве Луна не подвержена бомбардировке мелких (и не очень) небесных тел? Каким образом они хотят защищать данное кольцо?
    • +1
      Наверное, достраивать время от времени
    • –1
      Как и на МКС.
      • +10
        Деталь манёвр уклонение луны? Это какой-же нужен двигатель?..
        • 0
          Нет, я не про уклонения — уклоняются от относительного крупного мусора.
          На МКС солнечные батареи рассчитаны на мелкие попадания и не выходят из строя целиком от этого. В них уже есть пробоины.
          • 0
            Кстати на первой картинке в посте видно, что японцы тоже рассчитывают на работу батареи с «дырами».
            Это в общем-то и логично…
          • 0
            У МКС нет такой сильной гравитации, как у Луны, которая притягивает относительно крупные тела. Для Луны конечно они мелкие, но для пояса, боюсь, будут катастрофичны. Думаю авторы концепта об этом не подумали :) А еще они не подумали о нагреве Земли, вся электроэнергия-то в конечном счете на 99% идет на тепло (если вычесть затраченное на хим. соединения например, хотя они тоже в итоге-то разложатся с выделением тепла).
            • 0
              Я думаю они подумали и посчитали, что при такой площади батарей, (сколько там? порядка миллионов кв. километров?) будет не так важно, если несколько сотен кв. километров будут продырявлены.
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                • 0
                  Ну я уже написал про МКС, что даже там это решено — панели из небольших секций, что позволят им работать и с пробоинами.
            • 0
              lenta.ru/news/2013/05/17/moonimpact/
              То, сколько на Луну может падать метеоритов с массой более килограмма, пока неясно: одни данные дают оценку около 260 случаев в год, другие вдвое большее значение.

              Непохоже, чтобы это было серьезной проблемой.
        • +3
          Хе хе =) думаю группа из таких ребят легко справятся с мелкими астероидиками
          • +1
            Пропеллеры на ракетные микродвигатели поменять придется.
  • 0
    Не лучше ли на геостационарной орбите разместить батарею, и провод спустить на Землю?
    • 0
      Это космический лифт называется. Там с проводом некоторая проблемка, однако: нету подходящих материалов.
      • 0
        Есть — УНТ, сейчас их пока научились делать до полуметра длинной, а надо хотя бы пару метров, чтобы плести кабель…
        • 0
          Они же охрененно дорогие. Представляете, сколько будет стоить кабель подходящего сечения и длиною так в сотню км?
  • –3
    Такой проэкт сможет сделать самореплицирующийся робот. Подобную задачу поставили RepRap
    RepRap — это сокращение английского словосочетания Replicating Rapid-prototyper, то есть «(само)реплицирующий(ся) механизм для быстрого прототипирования». Это практически самокопирующийся 3D-принтер,


    Еще может быть ДНК принтер, способный создовать живых роботов.

    Как с такими технологиями работает капитализм? Патенты удержат только на 20 лет. Экономика может рухнуть, когда такие технологии станут доступны, как ограничить сколько, кто имеет права создать роботов?
    • +4
      Упоролись там в четыре двадцать утра?
  • 0
    Проект конечно очень амбициозный, но какие он вызовет последствия для экологии представить трудно. Цена ошибки может быть очень серьезной при таком глобальном подходе.
  • 0
    Все это очень красиво, как обычно с солнечной энергией! Но реально обеспечить электроэнергией потребности ближайшего будущего с учетом имеющихся технологий мы можем только строя АЭС…
  • 0
    Да и удаляется Луна постепенно от нас… Однажды улетит к Солнцу вместе со всеми японскими гаджетами))
  • +3
    Сколько стоит доставить на луну экскаватор? А пару тысяч штук? Что будет с самолётом, который случайно залетит в микроволновой луч? А с его пассажирами?
    • +2
      Если самолет в него может залететь только случайно, то та же МКС будет залетать постоянно. Не говоря уже про толпу спутников.
  • –3
    Фукусиму пусть сперва саркофагом закроют понадежнее. И весь мусор там бесхозно валяющийся приберут, чтобы он еще 100500 лет не фонил на все планету. Тогда и за Лунофукусимский фонарик можно им доверить. А раньше не стоит.
  • +1
    Это инновационный проект хотя бы потому, что здесь лазерные или микроволновые лучи не нагревают бак с водой, чтобы испарить воду, которая начнет крутить турбину…
  • 0
    Думаете государства мира в сегодняшних условиях смогут договориться и построить это. Мне кажется, что даже если проект будет разработан в мельчайших подробностях, даже если решаться проблемы с экранированием излучения, никто(государства) не согласится на монополию такой батареи.
    Как правильно все подметили это больше огромная пушка, снаряды которой они собираются ловить и перерабатывать в энергию, чем решение проблем человечества. Я конечно наслышан о лазерах и АФАР, которые разрабатывают для военных.

    Но ФАР размером с Луну и такими энергиями это просто нереально весело. Мне нравится смелость, наглость и отрешенность от реального мира и политики (сумасшедшего ученого) архитектора.
  • 0
    Класс! но нужны довольно автономные роботы, потому как проект колоссального размера и сложности, и необходимое количество человеков туда закинуть никака не получится если только не построить пару городишек сначала.
  • 0
    Есть такой фильм, называется «Луна 2112», там по луне катались самоходные установки с панелями, энергию закачивали в такие балоны, которые потом человек-оператор отправлял на землю. Концовка грустная.
  • +3
  • –1
    Верю, у японцев всё получится. К тому же много энергии на Луне означает ещё и достаточно энергии, чтобы добывать там же Гелий-3.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.