ПРОБЛЕМы СОЗДАНИя КОСМИчЕСКИХ СОЛНЕчНыХ
advertisement
АВИАЦИОННЫЕ И КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ Ю.В. Кубарев, д-р физ.-мат. наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР, Заслуженный деятель науки РФ, вице-президент АИН им. А.М. Прохорова В.И. Макаров, врач, канд. мед. наук, Заслуженный испытатель космической техники, Заведующий Отделом «Авиация и космонавтика» Политехнического музея А.Г. Милованов, Главный ученый секретарь Роскосмоса, Заслуженный деятель науки РФ, академик Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского, д-р техн. наук, профессор Проблемы создания космических солнечных электростанций (КСЭС) мощностью 1-10 ГВт, транслирующих энергию на Землю Г.Г. Райкунов1, Генеральный директор, действительный член Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского, Заслуженный машиностроитель России, д-р техн. наук, профессор В.М. Мельников1, д-р техн. наук, профессор, действительный член Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского А.С. Чеботарёв2, Генеральный директор, лауреат Государственной премии в области науки и техники, д-р техн. наук В.И. Гусевский2, д-р техн. наук, профессор, Заслуженный испытатель космической техники, Главный научный сотрудник Б.Н. Харлов3, Главный конструктор 1 — ФГУП ЦНИИмаш, г. Королёв, М.О 2 — ОАО «ОКБ МЭИ», Москва 3 — Завод экспериментального машиностроения при ОАО «РКК «Энергия», г. Королёв, М.О. Г.Г. Райкунов В.М. Мельников Работы в области разработки КСЭС активно проводятся за рубежом в ведущих научно-исследовательских центрах и фирмах НАСА, а также в Японском и Европейском космических агентствах. Это связано с тем, что в последние годы со всё возрастающей остротой во всём мире, в том числе и в России, встают проблемы энергетического и экологического кризисов, а также проблема управления погодой. Ущерб от природных катаклизмов многократно превышает стоимость самых крупных космических программ (полёты человека на Луну в 1969–1971 гг. стоили 29 млрд. дол.; программа «Спейс Шаттл» обошлась в 30 млрд. дол.). Наиболее вероятной причиной участившихся наводнений, засух и ураганов является недопустимая нагрузка на экологию окружающей среды со стороны средств наземной энергетики, обеспечивающей непрерывно возрастающие потребности человечества [1, 2]. В мире 63% электростанций работают на продуктах переработки нефти, запасов которой хватит по различным оценкам ещё только на 6–40 лет. А.С. Чеботарёв В.И. Гусевский При сжигании углеводородных топлив происходит выброс СО2, кислотных газов, сурьмы, мышьяка, тяжёлых металлов и других вредных для природы элементов и соединений. Почвы России потеряли до 70% плодородия. Сжигание углеводородного топлива ведёт к увеличению парникового эффекта за счёт выбросов СО2. Все тепловые электростанции, в том числе атомные и, в перспективе, термоядерные, при выработке 1 кВт-часа электроэнергии из-за низкого теплового КПД выбрасывают в окружающую среду более 2 кВт•час. тепла. Существует также целый ряд других проблем у традиционных способов производства электроэнергии. В атомной энергетике не решены проблемы утилизации как ядерных отходов, так и самих реакторов после окончания срока службы АЭС. Имеют место катастрофические последствия в случае аварии или теракта. Чернобыль и аварии на 3-х японских реакторах вследствие землетрясения в марте 2011 г. ярко продемонстрировали это. №3/2011 Н А У К А И Т Е Х Н О Л О Г И И В П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т И Б.Н. Харлов В гидроэнергетике имеет место затопление прилегающих территорий, наносится непоправимый урон рыбному хозяйству, имеют место техногенные катастрофы (Саяно-Шушенская ГЭС). В ветроэнергетике эксплуатация энергосистем сопровождается нестабильностью функционирования, высоким уровнем шума и низкочастотных колебаний. Создание термоядерной энергетики, в связи со вставшими на её пути принципиальными проблемами, отступает за 2100 год и может оказаться вообще неразрешимым на Земле. Солнечные электростанции являются самым экологически чистым способом получения энергии. Все энергоносители на Земле, кроме ядерных, являются производными Солнца. Лауреат Нобелевской премии по физике академик Ж.И. Алфёров считает, что «Ставка на солнечную энергетику должна рассматриваться как беспроигрышный, но в долговременной перспективе и как безальтернативный выбор для человечества». АВИАЦИОННЫЕ И КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ Ведущие рубрики «Авиационные и космические технологии»: 69 АВИАЦИОННЫЕ И КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ 70 АВИАЦИОННЫЕ И КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В 2011 году отмечается 100-летие со дня рождения академика М.В. Келдыша. Будучи президентом АН СССР, по воспоминаниям академика В.С. Авдуевского, он активно интересовался проблемами создания КСЭС, осуществляемые по инициативе и при участии академика Н.Н. Семёнова в период бурного становления и развития космической техники в 60–70-е годы прошлого века. Солнечная энергия, проходящая через квадратный метр пространства перпендикулярно солнечным лучам, в районе нашей планеты составляет очень большую величину — 1360 Вт/м2. Наземные солнечные электростанции в связи с географическим высокоширотным расположением основных энергопотребителей России, а также зависимостью от времён года, смены день — ночь, облачности, снежных и пылевых бурь в 6–15 раз менее эффективны по сравнению с КСЭС. Создание КСЭС решает одновременно две проблемы: – проблему энергетического кризиса, поскольку Солнце является практически бесконечным по мощности и времени существования природным источником энергии; – проблему экологических и климатических последствий воздействия сегодняшней энергетики на окружающую среду. Проблема экологического воздействия КСЭС на окружающую среду должна рассматриваться в сравнении с альтернативным воздействием тепловых, атомных станций и гидростанций. По мнению многих зарубежных специалистов, экологическая опасность от эксплуатации КСЭС может быть сведена к минимуму, например, подбором приходящей на Землю СВЧ-мощности величиной порядка 600 Вт/м2, что в два раза меньше мощности, приходящей на Землю от Солнца в экваториальных районах в безоблачный летний день. Проблемы создания КСЭС и трансляции электроэнергии на Землю, в том числе переход большей части энергопотребления человечества на КСЭС, решающий одновременно вопрос стабилизации погоды, рассматриваются с начала космической эры. КСЭС состоит из полупроводниковых фотопреобразователей солнечной энергии в электроэнергию, располагаемых на геостационарной или иной орбите перпендикулярно солнечным лучам на значительной площади, определяемой размерностью электростанции и КПД фотопреобразователей. Собранная по площади всех фотопреобразователей электроэнергия преобразуется в СВЧ- или лазерный (различного диапазона длин волн) сигнал, не поглощаемый на пути из космоса на Землю и передаваемый на наземную приёмную антенну (ректенну). Создание научных основ беспроводной передачи энергии на расстояние и её элементной базы восходит к работам Николы Тесла, Н.Н. Семёнова и П.Л. Капицы. Первый инженерный проект КСЭС был разработан Глейзером в 1968 г. в США [3]. В проекте была показана целесообразность создания энергетического объекта в космосе на мощность порядка 10 ГВт (потребность среднего региона) и передачи электроэнергии на Землю в СВЧ-диапазоне (рис. 1). Профессор Вильям Браун в 1976 г. провёл эксперименты по передаче СВЧэнергии на расстояние в одну милю. Космическая электростанция Глейзера представляла собой платформу размером 5 х 13 км массой 12,3 тысяч тонн с фотопреобразователями из кристаллического кремния с КПД 13,7%, передающую энергию 5 ГВт с геостационарной орбиты на Землю СВЧ-лучом. Основные вставшие перед разработчиками проблемы: – создание многокилометровых конструкций в космосе, вывод 12,3 тысяч тонн груза на геостационарную орбиту; – сборка конструкции на орбите, невозможность наземной отработки; – передача мощности от фотопреобразователей к СВЧ-преобразователю по тоководам (конструкция, масса); – низкий КПД фотопреобразователей; – охлаждение электронных СВЧ-преобразователей; – переориентация (слежение за направлением на Солнце) конструкции с использованием топлива или тяжёлого гироскопа; – фокусировка на наземную ректенну. Техника в то время не была готова к решению проблемы, и не было острой социальной потребности общества. Многочисленные проекты последующих лет были направлены на повышение эффективности и снижение стоимости разработки [4, 5]. Совершенствование схемы КСЭС шло по пути увеличения концентрации излучения и значительного уменьшения каркасной рамы солнечной батареи, а также изменения компоновки с целью исключения из конструкции громоздких тоководов. Обзор проектов КСЭС до 2007 г., а также состояния разработки ключевых элементов приведён в работах [6, 7]. Рис. 1. КСЭС Глейзера (1968 г.) Рис. 2. КСЭС по программе Пентагона (2007 г.) Пентагон 10 октября 2007 г. вышел с новой концепцией КСЭС (рис. 2), представляющей собой 5-километровую конструкцию, в которой 2 группы параболических зеркал через поворотные зеркала концентрируют солнечное излучение на высокотемпературные фотопреобразователи из арсенида галлия с КПД 35%, конструктивно объединеные с СВЧ-преобразователем и антенной, транслирующей СВЧ-энергию на Землю [8]. Следует отметить, что приводимая на рис. 2 конструктивная концепция (сендвич и концентраторы) сложилась в Японии к 2000 г. [8]. Её положительные решения: – сокращена площадь дорогих фотопреобразователей; – исключены тоководы. Проблемы реализации: – создание многокилометровых конструкций в космосе, вывод тысяч тонн на геостационарную орбиту; – сборка конструкции на орбите, невозможность наземной отработки; – переориентация гигантских концентраторов с точностью ±1,5о. Н А У К А И Т Е Х Н О Л О Г И И В П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т И №3/2011 АВИАЦИОННЫЕ И КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ Рис. 4. Космический эксперимент «Знамя-2». Фотосъёмка с борта станции «Мир» Американская корпорация Solaren ставит задачу создать КСЭС по вышеуказанной схеме на мощность 1 ГВт к 2016 г. со стоимостью электроэнергии в два раза ниже её стоимости на тепловых станциях [9]. Проектная масса КСЭС составляет 10 тысяч тонн. Сообщается о заинтересованности Китая в предложениях Solaren и соглашении о покупке компанией Pasific Gas and Electric энергии, начиная с 2016 г. В США к разработке привлекаются такие фирмы, как Локхид-Мартин, Боинг, JPL, Центр Маршала, Центр Глена, а также некоторые университеты. Следует отметить, что развёрнутая в средствах массовой информации кампания по приближающемуся рынку «космического электричества» носит явно рекламный характер, направленный на привлечение возможно большего числа инвесторов к проблемам создания КСЭС. Но пусть реклама в данном случае будет действительным двигателем прогресса. Несомненно, что к заявлениям о создании КСЭС на мощность 1 ГВт к 2016 г. следует относиться весьма осторожно, поскольку даже Япония, в которой практически нет традиционных топливных ресурсов, называет более поздние сроки. Но американцы ещё в 1969 г. ходили по Луне, и при наличии нескольких отработанных прорывных технологий проблема может быть решена. В Японии планируется создать КСЭС и передавать энергию на Землю с помощью лазера или микроволн к 2030 году (рис. 3) №3/2011 Н А У К А И Т Е Х Н О Л О Г И И В П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т И гии в космосе. Основной упор был сделан на рассмотрение возможности использования традиционных каркасных космических крупногабаритных конструкций. Вновь создаваемые проекты КСЭС, начало осуществления которых возможно будет через десятилетие, а эксплуатация будет продолжаться до конца века, должны базироваться на новейших достижениях и технических решениях в области физики и технологии полупроводников, техники беспроводной передачи энергии и создании крупногабаритных космических конструкций. Исторические этапы предложений по разработке КСЭС и изменение основных проектных концепций связаны со стремлением повысить эффективность, снизить стоимость и повысить надёжность системы. При комплексном анализе проблемы необходимо рассмотрение взаимосвязи всех основных этапов создания системы, таких как: – проектная увязка и определение конструктивного облика; – наземное изготовление и отработка; – компоновка в транспортном состоянии и вывод ракетой-носителем на орбиту; – орбитальная сборка системы и её эксплуатация. Крупномасштабность КСЭС в значительной мере осложняет их создание и требует поиска нетрадиционных подходов. Таким нетрадиционным направлением создания крупногабаритных космических солнечных батарей являются центробежные бескаркасные конструкции, которые имеют большие преимущества перед традиционными каркасными аналогами и в разработке которых российская космонавтика занимает лидирующее положение в мире. Имеется опыт создания и отработки центробежной тонкопленочной крупногабаритной конструкции в космическом эксперименте «Знамя-2» на транспортно-грузовом корабле «Прогресс» (рис. 4) [2,15]. Центробежная конструкция диаметром 20 м весила всего 4 кг. Были решены вопросы динамики раскрытия из уложенного (транспортного) состояния и переориентации вращающейся гибкой конструкции в пространстве с демпфированием возможных колебаний. Основными преимуществами использования центробежных солнечных батарей в КСЭС являются: – отсутствие жёсткого каркаса, составляющего до 50% от стоимости всей КСЭС (стоимость разработки, изготовления и отработки на Земле, вывода на орбиту и орбитальной сборки); АВИАЦИОННЫЕ И КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ Рис. 3. Японская КСЭС [10]. Используется каркасная конструкция СБ, одновременно генерирующая и излучающая. Стоимость передаваемой из космоса электроэнергии планируется в 6 раз дешевле стоимости её производства наземными электростанциями в Японии. Большие успехи в модернизации радиоэлектронной элементной базы в самые последние годы, а также большое внимание к разработкам КСЭС со стороны японского правительства, способствовали созданию поэтапного плана создания КСЭС с демонстрационным экспериментом в 2016 г. и коммерческим этапом, начиная с 2025 г. [11]. Аварии сразу на 3-х атомных электростанциях в марте 2011 г. повысят внимание общественности и правительства к проблеме создания КСЭС и несомненно сдвинут сроки её реализации. В НПО им. С.А. Лавочкина рассматриваются две концепции создания КСЭС. Первая основана на использовании инфракрасных лазеров с достигнутой эффективностью более 50%, устанавливаемых в системе из большого числа КСЭС, располагаемых на орбите высотой порядка 1000 км с наклонением, близким к полярному, для возможности обеспечения электроэнергией высокоширотных регионов России. По оценкам, станция за виток работает 12 минут, затем сменяется другой. Ректенна подвешивается на высоте 10 км на аэростатах. Проблемным моментом является создание кабель-троса, передающего энергию наземным потребителям. В интересном для КСЭС диапазоне мощностей масса кабель-троса оказывается слишком большой [12]. Другая концепция предполагает создание на геостационарной орбите многочисленной системы аппаратов размером порядка 30 метров в виде параболических поверхностей с ФЭП и СВЧантенной, постоянно ориентированной на Землю. Приёмную ректенну размером порядка 10 х 10 км предлагается объединить с наземной солнечной электростанцией, использующей площади и инфраструктуру ректенны и дополнительно вырабатывающей электроэнергию[13]. В Центре Келдыша с начала 90-х годов рассматривались различные аспекты создания КСЭС, в том числе аэростатная подвеска ректенны и низкоорбитальные построения группировок КА, выполняющих роль КСЭС [14]. Выполнен большой объём НИР, направленный на создание научно-технического задела. Обосновывались требования к системам, этапность создания, экономические аспекты. Проводилось сравнение с другими видами получения и преобразования энер- 71 АВИАЦИОННЫЕ И КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ 72 АВИАЦИОННЫЕ И КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ – возможность переориентации (слежения за Солнцем) на гироскопическом принципе без затрат рабочего тела, поскольку сама центробежная система является тяжёлым гироскопом. – не требуется ориентация с точностью ±1,5о как в [8], поскольку фотоэлемент СБ сохраняет свои характеристики при отклонении от направления на Солнце до 20о; – возможность эффективной наземной отработки; Основные проблемы: – создание эффективных фотопреобразующих, а также СВЧ-генерирующих, излучающих и приёмных систем; – создание агрегатов раскрытия для батареи диаметром в несколько километров. Центробежная КСЭС представляет собой платформу с агрегатом развёртывания центробежными силами солнечной батареи и маховика противовращения для компенсации кинетического момента, а также приводом излома их общей оси вращения для управления ориентацией с помощью гироскопического эффекта. Технологии пленочных солнечных батарей (СБ) в мире интенсивно развиваются, и на многокаскадных структурах с использованием арсенида галлия в ближайшей перспективе ожидается увеличение удельной мощности до 5000 Вт /кг и эффективности до 58%. Повышение эффективности пленочных СБ базируется на интенсивно развивающихся во всем мире нанотехнологиях, которые в применении к СБ разрабатываются большим количеством фирм и университетов ведущих стран. В силу относительно низкой стоимости при освоенном производстве и удобств использования в космической технике (экологически чисты, не требуют холодильниковизлучателей, высокотемпературных контуров и проч.), пленочные СБ несомненно займут видное место в космической энергетике. Центробежные солнечные батареи могут найти эффективное применение на космических аппаратах в широком диапазоне мощностей от спутников с повышенным энергопотреблением 30–50 кВт до КСЭС с мощностью 1–10 ГВт [16], в том числе в энергосистеме экспедиции на Марс, где они по возможности реализации и удельным характеристикам (кВт/кг) превосходят ядерную энергетическую установку. Технология сборки конструкции КСЭС на орбите предполагает минимальное использование или исключение присутствия космонавтов. Представляется целесообразным использовать робототехнические системы всех поколений, особенно пер- вого поколения, которые принципиально позволяют осуществлять космическую технологию автоматизированной сборки самого крупногабаритного элемента КСЭС — его солнечной батареи по заранее заложенной в систему программе, реализуемой специальными конструкциями как самой солнечной батареи, так и агрегата её раскрытия в составе КСЭС, позволяющих осуществлять компактную укладку секторов СБ на отдельные катушки в транспортном состоянии и объединение секторов в сплошную круговую конструкцию при развёртывании на орбите [17]. Величина центробежных сил, определяющих силовые напряжения в конструкции СБ и зависящих от угловой скорости вращения СБ, выбирается из условия значительного превышения орбитальных воздействий, возможности управления конструкцией в пространстве и прочностных характеристик конструкционных материалов. Определяемые из этих условий предельные размеры таких СБ составляют 100–1000 км. Центробежные конструкции СБ КСЭС и космическая технология их автоматизированной сборки в отечественных проектах не рассматривались и предлагаются для значительного упрощения конструкции КСЭС, снижения её стоимости, обеспечения возможности эффективной наземной отработки, эффективной технологии развёртывания на орбите, снижения стоимости эксплуатации. При большом грузопотоке, связанном с созданием большого числа КСЭС, целесообразно использование электромагнитного ускорителя со стоимостью выведения на геостационарную орбиту до 30 долларов за один килограмм выводимого груза. Исследование возможности создания стартовой системы, состоящей из воздушнокосмического самолета (ВКС) и наземной электромагнитной системы взлета и посадки, рассматриваются в ряде работ, выполняемых ЦАГИ с соисполнителями [18–20]. Важнейшим аспектом разработки КСЭС является эффективность СВЧ-генерирующих и излучающих систем, их оптимальное объединение с центробежной конструкцией солнечной батареи. Особенностью разработки является малая энергонапряжённость (порядка 100–200 Вт/м2) системы и распределённые по поверхности генерация и излучение энергии, обеспечивающие тепловой режим и высокую надёжность конструкции. При суточном движении на геостационарной орбите солнечная батарея не требует постоянной переориентации своей плоскости, направленной перпендикулярно солнечным лучам и вращающейся вокруг Земли. Только в годовом движении эта плоскость переориентируется на 3600 и заходит в тень Земли только на короткие промежутки времени в периоды осеннего и весеннего равноденствия из-за наклона оси вращения Земли к плоскости эклиптики на 23,50. Таким образом, встаёт проблема передачи СВЧ-энергии на Землю в суточном движении вокруг Земли с не переориентируемой в пространстве относительно Земли плоскости солнечной батареи. СВЧ-луч должен при этом за сутки поворачиваться на 3600 для того, чтобы светить «в надир» на Землю. Имеются значительные достижения в создании микромодулей, непосредственно генерирующих СВЧ-излучение и как фазированная антенна передающих с направлением в определённую точку на Земле. На базе этих модулей может быть создана система управления потоком энергии с КСЭС на наземную ректенну. Следует отметить, что в самые последние годы на базе интенсивно развивающихся нанотехнологий имеется значительный прорыв в модернизации и микроминиатюризации элементной базы радиоэлектроники, позволяющий надеяться на успешную реализацию КСЭС. Время и финансовые затраты, необходимые для создания КСЭС гигаваттного класса, во многом определяются выбором общей схемы, элементной базой, наличием опыта создания ключевых элементов, научно-техническим заделом по ним, а также эффективностью поэтапного подхода к созданию КСЭС. Поэтапность заключается в создании прототипов КСЭС с последовательно возрастающей размерностью для подтверждения принятых решений и набора опыта по их реализации. Представляется целесообразным, как это принято в Японии, провести отработку сначала на Земле устройств на мощность 1–10 кВт, затем в космосе последовательно на 10 кВт, 100 кВт и 1–10 МВт с трансляцией энергии на Землю. На первом этапе целесообразно осуществить проект, решающий задачу создания прототипа КСЭС мощностью 30–50 кВт, использующий в качестве базового КА ТГК «Прогресс», который в сочетании с МКС является уникальной космической лабораторией для отработки новой техники. Такая возможность у разработчиков КСЭС в США и Японии отсутствует. Цели проекта: • создание научно-технического и технологического заделов в области космической солнечной энергетики для создания в перспективе КСЭС гигаваттного класса как Н А У К А И Т Е Х Н О Л О Г И И В П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т И №3/2011 АВИАЦИОННЫЕ И КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ Заключение Для значительного упрощения конструкции КСЭС по сравнению с каркасными аналогами, обеспечения возможности эффективной наземной отработки, эффективной технологии развёртывания на орбите, снижения стоимости создания и эксплуатации предлагается новая концепция КСЭС, основанная на использовании: – бескаркасных центробежных крупногабаритных солнечных батарей; – космической технологии автоматизированной сборки СБ на орбите; – самовращающейся системы в качестве прецессирующего гироскопа для управления её положением в пространстве; – эффективных плёночных солнечных батарей; – генерирующих непосредственно в СВЧ-диапазоне и излучающих полупроводниковых систем; – фокусировки СВЧ- излучения путем организации фазирования непосредственно по площади солнечной батареи с отдельных её участков, являющихся единичными модулями батареи для их независимого изготовления, отработки и управления фазированием при эксплуатации. В последние годы имеются значительные успехи в модернизации и микроминиатюризации элементной базы радиоэлектроники, позволяющие надеяться на успешную реализацию КСЭС. Российская космонавтика, имея уникальный опыт создания центробежных крупногабаритных космических конструкций, может стать мировым лидером в создании космических солнечных электростанций. Целесообразно возможно быстрее начать проектно-конструкторскую разработку КСЭС для того, чтобы не иметь отставания от других стран, а также для возможности обеспечения в недалёкой перспективе электроэнергией регионов России и продажи электроэнергии в нуждающиеся в ней государства. Освоение нового мирового рынка «космического электричества» принесёт наивысшую прибыль первым его участникам. Библиография 1. Райкунов Г.Г., Сенкевич В.П., Мельников В.М., Комков В.А., Добрачев Ю.П. Влияние на погоду космическими средствами. // Конверсия в машиностроении. 2003. № 2.С. 9–13. 2. Райкунов Г.Г., Комков В.А., Мельников В.М., Харлов Б.Н. Центробежные бескаркасные крупногабаритные космические конструкции. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 447 с. 3. Glaser P.F. Power from the Sun: its future. // Science, 1968, vol. 168, Nov., p. 857–861. 4. Грилихес В.А., Орлов П.П., Попов Л.Б. Солнечная энергия и космические полеты. М.: Наука, 1984. 216 с. 5. Бурдаков В.П. Электроэнергия из космоса. М.: Машиностроение, 1991.152 с. 6. Ванке В.А. СВЧ-электроника — перспективы в космической энергетике. // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2007. № 6. С. 12–15. 7. Ванке В.А., Лопухин В.М., Савин В.Л. Проблемы солнечных космических электростанций. // Успехи физических наук. 1977. Т. 123. вып. 4. С. 633–655. №3/2011 Н А У К А И Т Е Х Н О Л О Г И И В П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т И 8. Space-Based Solar Power As an Opportunity for Strategic Security. Phase o Architecture Feasibility Study. // Report to the Director. National Security Space Office. 10 October 2007. 9. http://www.vremya.ru/2009/70/96/227852. html. 10. S. Sasaki and JAXA Advanced Mission Research Group. SSPS development road map. / IAC- 09.C3.1.4. October 2009. 11. Интернет-сообщение ИТАР-ТАСС от 23.01.2011 г. 12. Сысоев В.К., Полищук Г.М. , Пичхадзе К.М. Солнечная космическая электростанция — новая концепция. // Семинар «Перспективные материалы, приборы и конструкции для космоса», Ереван, Армения, май, 2009. 13. Сестрорецкий Б.В., Сысоев В.К. Солнечная космическая электростанция на основе решётки малых спутников. // Актуальные проблемы Российской космонавтики. Материалы ХХХV академических чтений по космонавтике. Москва, январь 2011. С. 525–526. 14. Коротеев А.С., Семёнов В.Ф., Акимов В.Н. и др. Космическая система снабжения Земли: эффективность, проблемы создания и применения // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2009. № 4. С. 3–20. 15. Космический эксперимент по развертыванию пленочного бескаркасного отражателя D = 20 м («Знамя 2») / Ю.П. Семенов, В.Н. Бранец, Ю.И. Григорьев, В.А. Кошелев, В.М. Мельников, В.С. Сыромятников. // Космические исследования. 1994. Т. 32, № 4–5. С. 186–193. 16. Райкунов Г.Г., Мельников В.М. Повышение эффективности энергосистем КА в широком диапазоне размерностей на базе бескаркасных центробежных солнечных батарей. // Актуальные проблемы Российской космонавтики. Материалы ХХХV академических чтений по космонавтике. Москва, январь 2011. С. 328–329. 17. Комков В.А., Мельников В.М., Харлов Б.Н. Формируемые центробежными силами космические солнечные батареи. М.: «Черос», 2007, 188 с. 18. Плохих В.П., Бузулук В.И. (ЦАГИ). Сравнительный анализ различных типов старта многоразового воздушно-космического самолета (МВКС) ЖРД. Ист.: Сб. докл. IV Международного конгресса ИАК*2003, Москва, 2003. 19. Technology Maturity Toward Hagly reuseble space transportation goals (NASA USA), VХ конгресс IAS. Report. № IAS-99-V. 401. oсt. 1–9, 1999, Amsterdam, Nitherland. 20. Иванов Г.С. Иноземцев Н.Н., Заражанкин П.А., Хореев С.В., Сескутов Б.И., Пятахин В.И., Тяпкин Н.А. Исследование возможности создания комплекса могоразовой транспортной космической системы взлета и посадки. НТО НО ИВТАН и АННК (МИГ им. А.И. Микояна). АВИАЦИОННЫЕ И КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ эффективного пути решения проблем глобального энергетического и экологического кризисов и управления погодой; • создание инновационных продуктов; • подготовка к вхождению в международный рынок «космического электричества». Решаемые задачи: • разработка, изготовление, наземная отработка и вывод в космос прототипа КСЭС; • трансляция СВЧ-сигнала из космоса на наземную ректенну. Результаты проекта: • развитие уникального российского опыта в создании бескаркасных центробежных крупногабаритных конструкций для снижения стоимости КСЭС, удобства наземной и орбитальной отработки, возможности управления в пространстве на гироскопическом принципе; • приложение элементной базы современной силовой электроники и радиолокационной техники к задачам КСЭС; • качественное повышение функциональных возможностей космических средств нового поколения, в том числе для экспедиции на Марс, лунных баз и др.; • создание ряда инновационных продуктов для наземной энергетики (наземного сегмента КСЭС); • развитие кадрового потенциала предприятий Роскосмоса, создание новых рабочих мест; • новые технологии, в том числе автоматизированное раскрытие крупногабаритных центробежных конструкций на орбите и управление СВЧ-лучом с помощью пилотсигнала с ректенны. Окончание проекта должно быть не позже 2016 г. Участники проекта: ФГУП ЦНИИмаш, ОАО «ОКБ МЭИ», ОАО НПП «Квант», ГНЦФГУП Центр Келдыша, ОАО РКК «Энергия», МНТЦ ПНКО. 73
