«Наука и жизнь» 1985, №6, с. 24-28, 6-7 с. вкл.
КОСМОС ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ (Рисунки на вкладке)
В мировой научной печати все чаще обсуждаются конкретные проекты космических систем, которые, как полагают, будут созданы уже в недалеком будущем и внесут ощутимый вклад в решение важных для человечества проблем энергетики, информатики, промышленного производства. Некоторые из проектов иллюстрируются приведенными здесь упрощенными рисунками. Активно обсуждаются проекты космических электростанций на стационарной орбите, то есть неподвижно висящих над определенным районом Земли. Источником энергии в них могут быть огромные панели солнечных батарей (рисунки I, II), либо атомные реакторы; энергию можно передавать на Землю острым лучом радиоволн (силовой луч) в диапазоне сверхвысоких частот СВЧ (сантиметровые волны). Немало проектов предусматривает освещение больших районов легкими пленочными (на каркасах) зеркалами (III, IV). Наконец, очень активно обсуждаются проекты промышленного производства в космосе, как без участия людей на автоматизированных платформах (VI), так и на больших орбитальных станциях (VIII), есть проекты очень больших поселений (VII), где за счет вращения в жилых отсеках создана искусственная сила тяжести. Наконец, разрабатываются, обсуждаются, а иногда уже реализуются проекты различных вспомогательных систем (V, IX, X) для эксплуатации разветвленной сети космических аппаратов и строительства больших масштабов в космосе. I. Орбитальная электростанция: 1 - панели солнечных батарей, 2 - мощный СВЧ-генератор, 3 - передающая антенна, 4 - остронаправленный радиолуч, 5 - приемная антенная решетка; ее диаметр - 15 км при мощности станции 5 ГВт и принятой плотности 0,2 кВт/м2 в центре силового луча; размеры солнечных батарей примерно 5 x 10 км. II. Орбитальная электростанция: 1 - панели солнечных батарей. 2 - мощный лазер, 3 - силовой лазерный луч, 4 - аэростат, 5 - преобразователи лазерного излучения в переменный ток СВЧ, 6 - излучатель СВЧ, 7 - остронаправленный радиолуч, 8 - приемные антенны. Передача энергии лазерным лучом повышает кпд системы и упрощает наземные антенны. III, IV. Зеркала на стационарных орбитах либо на субстационарных (система зеркал появляется над данным районом на несколько часов в определенное время суток) могут служить для освещения городов (Лунетта), для повышения биологической продуктивности в определенном районе океана (сильное освещение, система Солетта) и даже для "светоснабжения" в ночное время наземных солнечных электростанций. Система зеркал Лунетты общим размером 10 х 10 км может осветить большой город настолько, что в парках и на улицах можно будет без всякого напряжения читать книгу. V. Пилотируемый транспортно-ремонтный блок большой орбитальной станции, предназначенный для обслуживания, ремонта и перевозки автоматических орбитальных аппаратов: 1 - транспортный блок, 2 - телеуправляемые манипуляторы, 3 - обслуживаемый аппарат. VI. Автоматическая платформа на околоземной орбите: 1 - производственные модули, 2 - панели солнечных батарей, 3 - радиатор системы терморегулирования, 4 - двигатель для коррекции орбиты, 5 - антенна системы телеуправления, 6 - стыковочный узел для транспортных кораблей. VII. Астрополис - большое орбитальное поселение с искусственной силой тяжести: 1, 2 - жилые помещения, 3 - сельскохозяйственные и производственные модули, 4 - силовые установки, 5 - центральный ствол, 6 - двигатели системы управления вращением 7 - линии энергопередачи от местных атомных электростанций, 8 - причальные устройства. VIII. Сборная модульная орбитальная станция со сменным экипажем: 1 - жилые модули, 2 - производственные модули, 3 - энергетические установки и системы жизнеобеспечения, 4 - панели солнечных батарей, 5 - радиатор системы терморегулирования. IX. Телеуправляемый робот (2) для строительных работ по развитию большой орбитальной станции (1). X. Индивидуальный аппарат автономного перемещения в открытом космосе, в частности для обслуживания аппаратуры на поверхности орбитальных станций и строительно-монтажных работ: 1 - станция, 2 - ранцевый аппарат с системами жизнеобеспечения и двигателем перемещения, 3 - органы управления, 4 - микродвигатели системы ориентирования в пространстве. |
Этап | Основное содержание этапа | Годы |
1. | Опытно-промышленное производство в космосе улучшенных материалов | 1985-1990 |
2. | Космические аппараты и энергоустановки нового поколения. Широкое распространение космических информационных систем. Промышленное производство материалов | 1990-2000 |
3. | Глобальный банк научно-технической информации. Космические линии передачи энергии на большие расстояния. Освещение Земли с помощью орбитальных отражателей | 2010 |
4. | Космические солнечные электростанции для энергоснабжения Земли | 2050 |
5. | Единая информационная и энергопромышленная космическая система | 2120 |
6. | Индустриальное освоение Луны | 2180 |
7. | Космическая экоиндустрия. Восстановление природных ресурсов. Глобальное управление погодой | 2300 |
8. | Крупномасштабные искусственные сооружения в космосе. Энергопотребление на уровне 1023-1024 Дж/год | 2400 |
9. | Использование вещества других планет, их транспортировка на удобные орбиты | 2500 |
10. | Освоение Венеры и Марса | 2700 |
11. | Энергетические системы на основе новых физических принципов | 2800 |
12. | Использование новых фундаментальных открытий в физике | 3000 |
Основная предпосылка перехода к третьему этапу космической индустриализации - создание нового поколения высокоэффективных транспортных космических систем. Возможно, создание многоразовых ракет-носителей, обеспечивающих доставку на околоземную орбиту грузов массой до 500 т при удельной стоимости доставки порядка 200 рублей за килограмм, а в более далекой перспективе - до 20 рублей за килограмм. Для обеспечения большей величины межорбитальных грузовых перевозок (1000 т в год и более) целесообразно использовать электрические теплообменные или плазменные ракетные двигатели, принципиальные схемы которых уже известны. Энергию к этим двигателям можно подводить от внешнего, неземного источника с помощью, например, хорошо сфокусированного лазерного излучения.
7 декабря 1923 г., пятница.