Российские ученые представили новшество - передачу энергии на орбите лазером

Разработчик из космической отрасли, получивший на днях международную премию «Энергия молодости», поделился с «МК» деталями своего проекта

25 ноября 2015 в 19:29, просмотров: 4709

Невидимые инфракрасные лазерные лучи будут в недалеком будущем прошивать пространство между Землей и космосом. Ученые вплотную подошли к испытаниям новой системы подзарядки летательных аппаратов при помощи лазерных установок. Чем им не нравятся традиционные аккумуляторы и солнечные батареи? Какие преимущества несет в себе новая технология? Обо всем этом мы узнали, побеседовав с руководителем научной группы РКК «Энергия» Иваном Мацаком.

Российские ученые представили новшество - передачу энергии на орбите лазером
фото: Сергей Иванов

Совсем недавно, в первых числах ноября, премьер-министру Дмитрию Медведеву доложили о создании опытной установки для передачи электричества солнечного излучения на Землю при помощи лазерного луча. Выяснилось, что в том случае ученые немного поторопились с докладом высшему руководству: несмотря на то, что идеи передачи энергии из космоса на Землю существуют и у нас, и в США, и в Европе, о готовности каких-то опытных дорогостоящих установок речи пока не идет. Зато активно проводятся разработки технологии передачи электрической энергии лазерным инфракрасным излучением в космосе.

На первый взгляд, эта идея представляется не менее фантастической, - зачем передавать электроэнергию в космосе, где в изобилии есть солнечная энергия?

- Это нужно в первую очередь для дистанционного энергоснабжения небольших космических аппаратов с повышенными требованиями по энергетике, но не имеющих возможности нести большие солнечные батареи, - поясняет Иван Мацак. - Технология может применяться не только в космосе, но и на Земле.

По словам ученого, передача электроэнергии при помощи инфракрасного лазерного луча даст возможность сделать практически беспосадочными полеты беспилотных аппаратов с электродвигателями. Сейчас их батареи позволяют работать в небе от 15 до 40 минут. Но если своевременно «подпитать» коптер невидимым энергетическим лучом с Земли, его полет, к примеру, с целью дистанционного видеонаблюдения в любой, интересующей вас точке Земли, может длиться сутками.

По словам Мацака, установка представляет собой небольшой контейнер размером с дорожную сумку (в нем находится сам лазер) с установленной на нем специальной оптической системой для передачи узкого лазерного пучка в небо. На летательном аппарате для приема и преобразования лазерного излучения в электричество установлена особая солнечная батарея. Над ней, к слову, трудился коллектив сразу двух институтов — Физтеха им. Иоффе в Санкт-Петербурге и московского НПП «Квант». Этот приемник-преобразователь является уникальной разработкой в области нанотехнологий, позволяющей с рекордной эффективностью превращать интенсивное лазерное излучение в электрическую энергию.

- Технически наша разработка и западные образцы очень похожи, - говорит разработчик, - разница лишь в решении конкретных задач, к примеру, дальности передачи луча, меньшей потери энергии при ее конвертации. Так вот кто успешнее решит их, тот и внедрит.

И американцы, и россияне заявили о максимальной дальности луча в 10 километров. Экспериментальное подтверждение этому еще впереди. Наши готовятся провести первое испытание на Земле уже в следующем году. Ну а если все пойдет, как надо, то после можно переходить и к освоению космического пространства.

- На орбите инфракрасный луч будет незаменим для подзарядки энергией микроспутников, - поясняет Иван Мацак. - Их рабочий век на околоземной орбите длится сегодня не больше года, а мы надеемся продлить его лет на пять, минимум, даже при имеющемся сегодня КПД нашей установки в 20 процентов. Время покажет что эффективнее: подзаряжать их из космоса или с Земли.

Представим, что технология уже внедрена, и с Земли в небо уходят сотни инфракрасных лазерных лучей. Безопасности полетов на пассажирских самолетах это не повредит?

По словам Мацака, самолету луч, по мощности превосходящий солнечный раз в 100, абсолютно безопасен. Что касается птиц, то процент вероятности того, что какая-нибудь из них пересечет луч толщиной в 5-10 сантиметров, очень мала. К тому же, чтобы погибнуть в нем, пташке пришлось бы зависнуть на одном месте на несколько минут.

Похоже, фантастическая идея о пучках света, перебрасываемых на дальние расстояния, уже близка к осуществлению. К каким еще дополнительным эффектам она может привести в будущем, сейчас остается только гадать.




Партнеры