http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=806d4214-ee9d-40a3-889a-75878a9ec046&print=1© 2024 Российская академия наук
Провозглашая на 1-й конференции МААРАКЦ "Космос для человечества" задачу ориентировать космонавтику на решение глобальных проблем - снабжение Земли экологически чистой энергией из космоса и защита Земли от опасных космических объектов (астероидов и комет), предприятия Роскосмоса традиционно рассматривают идеи беспроводной передачи на Землю электроэнергии, которая в энергобалансе человечества составляет лишь 10 %. Энергосистему предполагают собирать на орбитах из компонентов, либо доставляемых с Земли, что чревато чрезмерными экономическими и экологическими проблемами при больших грузопотоках, либо изготавливаемых из лунных материалов и доставляемых с Луны, но это помимо больших затрат требует длительного периода подготовки.
Коренным образом отличается подход, предложенный независимой группой исследователей разных специальностей, среди которых климатолог и эколог, ракетчик, ядерные двигателисты, разработчик ядерных взрывных устройств. В их докладе ставятся весьма амбициозные цели, как призывал президент В. В. Путин.
Основная концепция доклада - частичное регулирование светового потока от Солнца размещенной на солнечно-синхронных геосинхронных орбитах системой энергетических платформ с зеркалами из множества небольших -примерно по 1500 кв. м - управляемых фасеток. Поворотом фасеток можно не только создавать в любом районе Земли освещенные участки, но и вызывать рассеянное затенение. Для создания системы используют внеземной материал - железо-никелевые астероиды из числа сближающихся с Землей (АСЗ). Для расчетных оценок авторы принимают массу части АСЗ, доставляемой в сферу притяжения Земли на высокую залунную орбиту на уровне 10 млн. тонн. При этом начальная масса в 5 раз больше, и затрата энергии без учета потерь, выраженная в тротиловом эквиваленте, 380 Мт ТНТ. Даже гипотетическими ракетными двигателями любых типов такую операцию осуществить невозможно. Единственный мыслимый метод - применение специальных ядерных зарядов-двигателей (ЯЗД). Их выведение с Земли целесообразно осуществлять ракетами стратегических ядерных сил, а дальнейшую доставку к выбранному АСЗ космическими перехватчиками, несущими высокоточные ракеты с ЯЗД.
Термоядерный взрыв вблизи астероида, испарив его материал, создаст реактивную струю, превращая астероид в ракету. По оценкам, это самый дешевый и быстрый способ перемещения в космосе больших масс. Но вначале астрономическими и радиоастрономическими методами из огромного числа открытых АСЗ должны быть отобраны железные. Затем экспедициями надо наметить среди них подходящие и в последнем полете, возможно пилотируемом, принять решение о доставке. Доставленный материал, разрушенный последним взрывом на части приемлемой массы, более обычными средствами ракетно-космической техники переводят на подлунные технологические орбиты строительства энергетических платформ.
Плотная реактивная струя отбросит продукты взрыва, и радиоактивность доставленного материала будет содержаться в относительно тонком слое, активированном долетевшими нейтронами. Период распада в этом случае невелик, и с учетом доставки следующих астероидов несколько процентов активированной массы можно оставить на высокой орбите для высвечивания. Постоянно находящийся в работе флот космических перехватчиков, доставляющих к астероидам ЯЗД, обеспечит защиту Земли, если внезапно обнаружится опасный космический объект. Для этого можно использовать те же методы, что и для перемещения АСЗ.
На этапе доставки АСЗ и строительства энергосистемы основная задача - успеть в сроки, позволяющие смягчить последствия череды неотвратимых глобальных антропогенных кризисов, надвигающихся на человечество в первой трети века. Для этого надо использовать новые для космической техники, но применяемые в электронике самые производительные, дешевые и быстрые технологические принципы, вызвавшие информационную революцию.
Предложены принципы конструкции платформ, сокращающие доставку с Земли необходимых при эксплуатации расходных масс. В помещениях платформ можно разместить производственное оборудование для их самообслуживания. Поэтому авторы назвали систему КЭИС -Космическая энергоиндустриальная система, или Сеть. В докладе рассмотрены социально-экономические и научно-технические результаты ее создания. Возможно освещение появляющихся опережающими темпами в развивающихся странах трущобных городов, подавление без химии сельскохозяйственных насекомых-вредителей и некоторых сорняков, совершенствование информационных функций космонавтики, развитие более дешевого космического туризма - все уже на первом этапе развертывания системы, когда интенсивность светового потока не превышает 1 Вт/кв. м. Причем никакая специальная наземная инфраструктура не требуется.
Она не нужна и на следующем, "агротехническом" этапе, когда увеличение платформ обеспечит световой поток 20-50 Вт/кв. м, что обеспечит существенную прибавку урожая при использовании адекватно подобранных алгоритмов управления светом. Метод будет доступен самым слаборазвитым странам. В России подсветка особенно полезна весной и осенью. На этом этапе, используя технологию строительства больших (несколько километров) космических платформ, можно также создать мощные астрономические и радиоастрономические приборы для изучения Вселенной, такие как радиоинтерферометр со сверхбольшой базой и высокочувствительными многокилометровыми антеннами.
Наиболее впечатляющие результаты в последней четверти или даже в последней трети столетия обеспечит "энергетический" этап, когда световой поток достигнет 100 Вт/кв. м и более. Авторы полагают, что целесообразно создавать АЭПЦ - Агроэнергопромышленные центры в виде огромных (примерно по 30 км) комплексов теплиц, способных кормить более 25 млн. человек в экологически оптимальных (около 300 тыс. жителей) городках вокруг теплиц. Подобные постройки доступны развивающимся странам и принесут им пользу даже до создания КЭИС. Сосредоточив прогнозируемое население планеты вокруг 400-450 АЭПЦ, можно оставить дикой природе 40 % суши - так будет сохранено биоразнообразие планеты...
Стратегические ядерные средства при описанном использовании станут средствами двойного применения, причем будут уничтожаться пуском быстрее, чем обеспечит любой договор, в том числе и новый, разрабатываемый сейчас. Но в нем эти возможности учтены не будут - уже более 10 лет информацию не удается довести до руководства страны. А без политических решений ракетно-космическая техника никогда нигде не развивалась и развиваться не будет. Прежде всего нужна комплексная экспертиза концепции.