Фізика майбутнього

“Космічна енергія — це справді стабільне, глобальне й екологічно чисте джерело електроенергії”, - каже Мартін Гофферт, фізик, що колись працював у Нью-Иоркському університеті.²⁵

На шляху до втілення такого амбітного проекту стоять серйозні проблеми - і реальні, й уявні. Дехто має перед ним страх, тому що промінь, який передаватиме енергію з космосу, може випадково влучити в населену місцевість, що спричинить величезні жертви. Насправді ж цей страх перебільшений. Якщо обчислити реальне випромінювання, яке потраплятиме на Землю з космосу, то воно виявиться дуже слабким і не загрозливим для здоров’я. Тож образ супутника, який вийшов з-під контролю і посилає на Землю смертоносні промені, що підсмажують цілі міста, пасує хіба що для голлівудських фільмів жахів.

2009 року письменник-фантаст Бен Бова виклав у газеті Washington Post цікаву арифметику сонячного енергетичного супутника.²⁶ Він обчислив, що кожний такий супутник генерував би 5-10 ГВт енергії (це значно більше, ніж виробляє звичайна теплова електростанція) вартістю 8-10 центів за кіловат-годину, що робить цю енергію конкурентоспроможною. Кожний супутник був би величезний - близько милі в діаметрі - і коштував би близько мільярда доларів, приблизно як середня атомна електростанція.

Аби запустити цю технологію, Бен Бова запропонував теперішній адміністрації створити демонстраційний проект - запустити супутник, який би генерував від 10 до 100 МВт енергії. Гіпотетично, якщо не зволікати, то такий супутник можна було б запустити наприкінці другого президентського терміну Обами.

В унісон із цими міркуваннями уряд Японії оголосив про масштабну ініціативу. 2009 року міністерство торгівлі оголосило про намір вивчити можливість створення космічної супутникової енергосистеми. Компанія Mitsubishi Electric та інші японські компанії спільно профінансують програму вартістю 10 мільярдів доларів, у межах якої, ймовірно, у космос запустять сонячну електростанцію потужністю мільярд ват. Це буде величезний супутник площею приблизно 1,5 квадратної милі, укритий сонячними елементами.

“Це схоже на науково-фантастичний мультфільм, але через сто років, коли викопне паливо вичерпається, виробництво сонячної енергії в космосі може стати важливим альтернативним джерелом енергії^-”, - каже Кансуке Канекійо з Інституту економіки енергетики, урядової дослідницької організації.²⁷

З огляду на масштаб цього амбітного проекту японський уряд поводиться обережно. Наступні чотири роки дослідницька група вивчатиме, наскільки цей проект здійсненний з наукового й економічного погляду. Якщо ця група дасть зелене світло, тоді міністерство торгівлі й агентство аерокосмічних досліджень Японії планують запустити 2015 року невеликий супутник, щоб апробувати технологію передачі енергії з відкритого космосу.

Головна перешкода тут, імовірно, буде не наукова, а економічна. Хіроші Иошіда з токійської консалтингової компанії Excalibur КК, що спеціалізується на космічних дослідженнях, попередив: “Витрати треба знизити до однієї сотої від теперішніх оцінок”.²⁸ Одна з проблем полягає в тому, що ці супутники мусять бути на відстані 22 000 миль від Землі, тобто значно далі, ніж низькоорбітальні супутники, які знаходяться на висоті 300 миль від Землі; відтак втрати при передачі енергії можуть виявитись величезними.

Утім, головна проблема - це вартість ракетних прискорювачів. Це та сама перешкода, що блокує плани повернутись на Місяць і досліджувати Марс.

Якщо вартість ракетних установок істотно не знизиться, то ця програма помре тихою смертю.

За сприятливих умов японська програма може запрацювати до середини сторіччя. Однак з огляду на проблему з ракетними прискорювачами ймовірніше, що її реалізації доведеться чекати до кінця сторіччя, коли з’являться нові покоління ракет і вартість запуску знизиться.