Історія сонячної енергетики почалася 55 років тому з запуском третього супутника Землі, на якому були встановлені експериментальні сонячні батареї. Сьогодні всі космічні апарати і кораблі використовують безперебійну енергію Сонця. Вчені вже думають про створення геліостанції на орбіті, повідомляють Вести.ру.
Орбітальна геліостанція, розміри сонячних батарей - кілометри. Виробляється енергія - теравати, вона передається на Землю лазерним променем. Миру більше не потрібні земні енергоресурси, головне джерело - Сонце.
Наше Сонце - величезний термоядерний реактор. Кожну секунду воно виділяє гігантську кількість енергії. До Землі доходить лише мала частина. Але навіть якщо цю енергію рівномірно розподілити по поверхні нашої планети, як підрахували вчені, вийде на один квадратний метр 1,7 кВт - якраз, щоб закип'ятити чайник.
Вперше побудувати геліостанцію в космосі запропонував американський вчений Пітер Глейзер. Тридцять років тому ідею не оцінила. Сьогодні, коли щодня на планеті народжується 250 тисяч землян, а через сім років жителів збільшитися на третину, проблема альтернативних джерел енергії неминуча. Запаси вуглеводнів вичерпуються.
На Міжнародній космічній станції всі системи працюють від сонячних батарей. Яскравий приклад як людина може обходитися без нафти і газу: розігріти їжу, провести експерименти і зв'язатися з Землею можна і за допомогою енергії Сонця.
Площа сонячних батарей МКС - це вісім баскетбольних майданчиків. Поки станція знаходиться на сонячній стороні, батареї генерують енергію, як тільки МКС заходить в тінь Землі, включаються акумулятори, які заряджаються Сонцем.
Всі системи на станції працюють безперервно, від цього залежить життя космонавтів. І хоча Сонце - невичерпне джерело енергії, в космосі теж доводиться економити електроенергію.
"Є такі режими, наприклад, стикування або ВКД, коли сонячні батареї повинні зупинятися. Якщо екіпаж на ВКД проходить повз сонячних батарей - вони не мають права обертатися. Зрозуміло, що потужність падає і потрібно її економити", - розповіла керівник групи забезпечення систем електроживлення МКС Галина Ліфанова.
Історія сонячної енергетики починається з історії підкорення космосу. У 1958 році третій штучний супутник землі вперше харчувався енергією Сонця. "Тоді це були батареї експериментальні, енергоживлення супутника було від акумуляторів. Вони носили дослідний характер, але, тим не менш, продемонстрували сам принцип - Сонце дає електрику на борт космічного апарату", - зазначив гендиректор НПП "Квант" Сергій Плеханов.
Це готові сонячні батареї для супутників зв'язку "Ямал" і "Експрес АТ 1", який транслюватиме сочинську Олімпіаду. Збірка панелей - кропітка праця, тисяча пластин, товщиною менше міліметра, як лезо бритви. Кожна пластина-продукт штучний. Перевіряють по кілька разів: на шлюб, на світлочутливість.
Підсумкова перевірка в темній кімнаті перед фінальною збіркою: потужне світло, імітація Сонця. Перед спалахом просять закрити очі, можна осліпнути. Сонячна енергетика розвивається швидко. Ще недавно ККД сонячних батарей на основі кремнію був 14 відсотків. Після революційних нововведень арсеніду галію сонячні батареї стали конкурентами атомних електростанцій.
Головний конструктор НВП "Квант" Марлен Каган: "Сорок років поспіль це були кремнієві батареї. Десять років тому відбулася революція, і світ перейшов на каскадний арсенід галію, у якого набагато більший термін служби".
Фотоперетворювач складається з найтонших шарів арсеніду галію. Світло, падаючи на кожен шар, перетворюється в енергію. Виходить, чим великих шарів, тим більше енергії. Поки їх тільки три на пластині, але можна робити і більше. Але це - майбутнє, тоді сонячним батареям вже не буде рівних.
Зараз на орбіті всі сучасні супутники з батареями з арсеніду-галію. Вони легкі і гарантія - 15 років безперебійної роботи.
"Для космосу важлива енергоефективність, максимум потужності на одиницю маси. Все цього підпорядковано. Сонячна батарея для" Ямалу 401 "сумарною площею більше 60 квадратних метрів, 20 кВт. Тобто, велика електростанція для супутника", - зазначив Сергій Плеханов.
Поки такі сонячні панелі - річ дорога. Творці б'ються за зниження вартості, конкуренція висока. Практики запевняють, що ще років п'ять, і геліостанція на орбіті може стати цілком реальним проектом.
Головний конструктор НВП "Квант" Марлен Каган: "Наприклад, щоб полетіти на Марс, треба в навколоземному просторі розгорнути опорну електростанцію, потужність якої дорівнює 6-7 мегават. Це дуже великі сонячні батареї".
В середині минулого століття радянський астрофізик, засновник радіоастрономії Йосип Шкловський припустив, що найвищого ступеня розвитку цивілізація досягне тоді, коли освоїть енергетику цілої галактики. Однак спочатку ми повинні приручити Сонце.