Китай присматривается к завершению строительства космической электростанции мощностью гигаватт, сообщила Global Times в воскресенье комиссия по космической солнечной энергии Китайского общества астронавтики.
«В масштабе первый китайский спутник Dongfanghong весил всего 173 килограмма, а наша Китайская космическая станция, строительство которой было завершено в 2022 году, достигала 100 тонн. Мощность энергоснабжения наших космических аппаратов выросла с нескольких десятков ватт до более чем 100, а сейчас превышает 10 000 Вт с Китайской космической станцией. В будущем мы смотрим на строительство космической солнечной электростанции, которая, согласно текущему плану, будет обладать мощностью в 1 миллиард ватт – или уровень гигаватт, и мегапроект будет запущен для коммерческого использования», — заявил Ли Мин, директор комиссии, на профессиональном форуме в воскресенье.
По словам Ли, будущая космическая электростанция, вероятно, будет иметь вес более 10 000 тонн, и для достижения этой цели Китаю необходимо освоить возможности технологии беспроводной передачи энергии, что является обязательным и самым большим вызовом в этом процессе.
Профессиональный форум является частью продолжающейся Китайской космической конференции в Хэфэе, столице восточнокитайской провинции Аньхой. Мероприятие открылось в воскресенье и продлится до среды.
Конференция, организованная совместно Китайским обществом астронавтики и Китайским космическим фондом, является одним из основных мероприятий Дня космоса в Китае, который отмечается 24 апреля.
Ежегодная конференция, инициированная в 2018 году, призвана создать платформу для международных академических обменов, сотрудничества в области космической индустриализации и популяризации науки.
Концепция сбора солнечной энергии в космосе была популяризирована писателем-фантастом Исааком Азимовым в 1941 году. В 1968 году Питер Глейзер, американский аэрокосмический инженер, написал официальное предложение по созданию солнечной системы в космосе.
Космическая солнечная электростанция, хотя и кажущаяся областью научной фантастики, относится к технологии выработки электроэнергии из солнечной энергии и последующей беспроводной передачи ее другой цели в космосе или пользователям на поверхности Земли.
Такие технологии привлекают все больше внимания во всем мире, поскольку они могут внести значительный вклад в новые человеческие начинания, такие как обеспечение энергией космических систем, решение проблемы изменения климата, продвижение новых вариантов энергии и развитие космической экономики.
Ван Ли, еще один член комиссии, объяснил, что технико-экономические обоснования разработки и оценки космической электростанции набирают обороты в странах и космических агентствах, таких как США, Великобритания, Европейское космическое агентство, а также в Японии и Южной Корее. Многие обновили стратегии развития и увеличили свои бюджеты, чтобы исследовать эту область.
Например, Великобритания предполагала, что к 2035 году у нее на орбите появится демонстрационный аппарат, поскольку более 50 британских организаций, в том числе такие тяжеловесы, как Кембриджский университет и производитель спутников SSTL, присоединились к Инициативе Великобритании по космической энергии, запущенной в 2021 году, которая «учредила 12-летний план разработки, согласно которому демонстрационная электростанция, собранная роботами на орбите, может передавать гигаватт энергии из космоса на Землю уже к 2035 году», — заявил председатель инициативы Мартин Солтау 27 апреля 2022 года.
Военные США также придают большое значение военному использованию технологии космических электростанций и ускоряют испытания на орбите и инвестиции.
По словам Вана, на данный момент США провели эксперимент по передаче мощности X-37B на орбиту, и в будущем американские военные, вероятно, расширят масштабы этих экспериментов.
Ван предсказал, что в ближайшие 5-10 лет орбитальные эксперименты и проверка ключевых технологий космических солнечных электростанций станут приоритетом для мировой космонавтики. К 2040 году мир может увидеть первую космическую солнечную электростанцию мощностью гигаватт.
Китай добился огромных инноваций в этой области и совершил прорыв в ключевых технологиях, сказал Ван, отметив, что «страна значительно сократила разрыв с миром, особенно в таких сферах, как модульное проектирование космических электростанций, высокоэффективная передача энергии и управление. как высокогибкие тонкие солнечные элементы с высокой эффективностью.
Учитывая высокие возможности запуска космических аппаратов в стране, демонстрационный проект Китая по космической электростанции должен сначала построить 200-тонную электростанцию на геостационарной орбите с мощностью производства электроэнергии на уровне мегаватта.
«Демонстрационная космическая электростанция будет весить 216 тонн, с поверхностью ячейки 63 600 квадратных метров, что является очень практичной целью. Ее энергоэффективность достигнет 24 мегаватт, а ее волна передачи энергии будет работать на частоте 5,8 гигагерц, с передающий провод диаметром 153,6 метра, позволяющий создать сеть приема электроэнергии мощностью 1 мегаватт на поверхности Земли», — сказал Ван.
По общему признанию, Ван сказал, что в этом процессе будет несколько проблем, таких как обеспечение беспроводной передачи энергии на сверхдальние расстояния.
Ван отметил, что космическая инфраструктура, включая космическую электростанцию, станет основным направлением будущего освоения космоса и поможет продвинуться к цели Китая по «двойному углероду» и превратить страну в космическую державу.
Ван призвал Китай ускорить и провести эксперименты по проверке космической энергетики на орбите, заявив, что, поскольку Китай стал ведущим сторонником строительства международной космической электростанции, стране следует и дальше укреплять сотрудничество и обмены. активно участвовать в координации и разработке международных правил и вносить свой вклад в мудрость Китая для разработки космической электростанции.
Китайские исследования и разработки собственной космической электростанции ускорились после того, как предложение получило одобрение государства в 2013 году. Более 130 китайских экспертов, организованных 16 государственными департаментами и агентствами, включая Министерство промышленности и информационных технологий, Национальную комиссию по развитию и реформам и Министерство науки и технологий потратило год на проведение технико-экономического обоснования в 2014 году.
