SPS folyt. Mivel az energiatovábbítás megoldatlan ezért Mohamed-nek kell menni a hegyhez tehát hosszú távon a legnagyobb ipari fogyasztókat ki kell telepíteni a világűrbe az SPS hez. Ez a létező legdrágább megoldás a problémára, cserébe a jelenlegi szinten megvalósítható.
Az SPS ről: A jelenlegi napelemek az élettartamuk során jó esetben termelnek annyi energiát, mint amennyi az előállításukhoz kellett. A világűrben a napelem több energiát termel de ezt a pályáraállítás energiaigénye kiegyenlíti. A megtermelt energia továbbítás akárhogy is ragozzuk jelenleg megoldatlan.
A mit fizikailag és technikailag megvalósíthatónak tartok az a napelem űrbeli (Hold, Föld-Hold-L1 pont) előállítása. Ekkor talán van rá esély hogy a napelemek több energiát termeljenek mint ami az előállításukhoz kell. A napelemgyártó sor szerintem egyértelműen folyamatos emberi felügyeleti és karbantartói jelenlétet kíván még a legkorszerűbb virtuális valóságot használó javítórobotokkal is.
Az SPS szerintem üzemeltethető távfelügyelettel viszont ekkor a beütemezett karbantartó látogatásokon felül, a Földön fenntartott folyamatos karbantartói készenlét kell 24 órán belüli eléréssel...
Az elérhetőségről: Az ISS 51,6 fokos hajlásszögű pályája nem alkalmas sem egyenlítői sem poláris sem napszinkron pályára induláshoz legyen az alacsony vagy Geostac magasságú.
Elérhetőség szempontjából az egyenlítői pálya magasan a legjobb. Alacsony pályára keringésenként egyszer lehet indítani Geostac.ra meg bármikor. A Geostac üzemanyagigénye így is tetemes. Alacsony pályáról 1,9+1,5 km/s kell az odaúthoz és 2 km/s a visszaúthoz, ez Hold űrhajót kíván.
Ha nem egyenlítői a pálya akkor vagy többtucat indítóállást építünk szerte a Földön, vagy tudomásul vesszük hogy két hétig van indítási ablak, utána meg másfél hónapig nincs...
Erre van egy remek másik topic :-)), de a tény az, hogy a jelenlegi napelemtechnológia még csak most bontogatja a csipáját. Üzleti értelemben periferiális, elhanyagolható nagyságú területeken kívül (űrkutatás, extrém telepítésű berendezések áramellátása, hasonlók) nem volt nagy volumenben szükség rájuk, így a fejlesztésükre minimális forrásokat fordítottak. Épp, mint az akkumulátoroknál, ahol igazána notebook-mobiltelefonforradalom óta van érdemi előrelépés, előtte majd egy évszázadot elvegetáltunk a már ismert technológiákkal.
A mai napelemek még drágák, és irdatlan pocsék a hatásfokuk. Ráadásul az elektromos energia ipari méretű és jó kis veszteségű tárolása gyakorlatilag megoldatlan. Ám most kap végre lendületet ez a terület, itt szerintem több áttörésnek nevezhető eredményt fogunk látni 1-2 évtizeden belül, amit az olajkészletek fogyása, és a már gyakorlatilag jelen idejűnek tekinthető olajkitermelési csúcs igencsak ki is kényszerít.
A ma ismert, használt technológiák mellett sokkal jobb ötletnek tűnik a hő direkt hasznosítása. A hőt iparilag még tárolni is tudjuk (rövid ideig feltétlenül, hőszigetelt sóolvadékos medencékben remekül megoldható elfogadható költséggel), és a hő hasznosításának összhatásfoka is ma még lényegesen jobb a napelemnél. Még akkor is, ha mondjuk gőzturbinát-generátort hajtunk vele utána. Ilyen ciklusban (pl: fix rögzítésű parabolatükör-erdők, hőhasznosító tornyokkal) már létező, már ma sem gazdaságtalan, teljesen működőképes dolgokról van szó, amelyek a műholdas-mikrohullámú lesugárzós rendszernél biztosan sokszorta olcsóbbak.
Az ár meg végül úgyis eldönt mindent, a hasonló végeredményt produkáló megoldások közül az olcsóbb fog befutni. A nagy teljesítményű mikrohullámú sugárzóállomást szerintem amúgy biztonsági megfontolásokból soha nem fogják eltűrni. Rossz kezekbe kerülve ez egy rettenetes, városokat felperzselő fegyver lehet, az ellencsapás és védekezés lehetősége nélkül. Szkeptikus vagyok ezügyben. A másik a szóródás, egy mikrohullámot képtelenség úgy fókuszálni, hogy mondjuk geostacionárius pályáról ne szóródjon földrész méretűvé szét. Egyszerűen nem lehet, egy lokátornál már a csőtápvonal szélein óriási a szóródás. Ide lézer kell, koherens energiasugár. Ilyen energiasűrűségre jelenleg azonban csak vegyi lézerek képesek, amelyek a légkörben nagyon komolyan szóródó-elnyelődő fénytartományokban működnek.
Szóval mint ötlet teljesen helyén van, de szerintem alapkérdések megoldatlanok, másrészt teljesen kilátástalannak tűnik a gazdaságosság. A Föld jelen idő szerint több tízerszeresét kapja energia formájában a Naptól annak, amit a technikai civilizációnk felhasznál. Ezt egyértelműen azt jelenti, hogy még viszonylag rossz hatásfokkal és korlátozott területen is elég energia lenne nyerhető közvetlenül a felszínen. Szerintem legalábbis. :-))
Napelem sivatagban erőműként való telepítése sem biztos megoldás. Az eddigi kísérleti erőművek nekem úgy tűnnek, hogy hatalmas, sokhektáros terület, és ehhez képest igen kicsi az output.
A másik, hogy a napelemek, látjuk a Mars-roverek kapcsán is, elég érzékenyek pl a szennyeződésre, márpedig a sivatagi porviharok sokat tudnak ott is ártani. Elég nagy takarítóbrigádra, vagy újabb műszaki megoldásra, robotokra van szükség a rendszeres tisztántartáshoz. Plusz a napelemek energiatermelő-képessége az idő előrehaladtával csökken, amikor egy napelem hatásfokáról írnak, az mindig a kezdeti értéket jelenti. A porviharok szerintem ugyancsak öregítik a napelemeket, lásd pl a matt homokfúvott üveg a bútorokban.
Én pl magas hegyeket tapétáznák ki napelemekkel. A ferde síkot a táj elve adja, a magasság miatt nagyobb eséllyel lehetnének a felhők felett, plusz magasban a levegő is tisztább, ami javítja a napelem hatásfokát.
Jól átgondolt rendszer, csak az a baja, hogy ha távol a lakott területektől alakítunk ki egy mikrohullámú energiavevő-átalakító állomást, akkor egyfelől annak lesz egy nem csekély vesztesége, másfelől egy megintcsak nem csekély energiatovábbítási vesztesége és költsége (távvezetékek).
Sivatag meg van elég, akkor terigessük le olcsó napelemfóliával, vagy méginkább hasznosítsuk a hőt, azt még tárolni is lehet éjszakai áramnak, stb...
Nem vitatva az ötlet műszakilag racionális mivoltát szerintem nagyon-nagyon sokára (vagy sohasem) jutunk oda, hogy ez gazdaságilag kivitelezhető legyen. Ezidő szerint az űrkutatás gazdaságilag szinte csak azokon a területeken kifizetődő (távközlés, műsorszórás, meteorológiai, erőforráskutató műholdak), ahol valójában nincs is semmiféle értelmes alternatívájuk.
Most sem dolgoznak emberek a kommunikációs holdakon. Csak azért mert nagy, még nem jelenti azt, hogy bonyolultabb.
Részben igaz, részben nem. A méret nagyjából arányos az alkatrészek számával, az pedig a meghibásodás kockázatával. Ez utóbbi pedig a bonyulultság egyik összetevője.
Én egy ilyen erőmű űrállomást úgy képzelek el, hogy erősen automatizált, a fontos rendszerek többszörözöttek. Akár néhány távvezérelt javítórobot is lenne a fedélzeten, ennek az egyszerű változatát tesztelik az ISS-en ROKVISS néven, ez még nem mobilis, de állítólag ez a köv. lépés. Kb. havonta leállna egy napra az erőmű, ekkor az ISS-ről (vagy utódjáról) egy szerelőcsapat átrepülne (lásd MIR-Szaljut-7 átrepülés Soyuzzal a 80-as években), és elvégezné a szükséges munkákat, majd vissza.
A lesugárzás ugyancsak automata fogadóállomás(ai)t néptelen sivatagokba tervezném, ahol van valamennyi hely a büntetlen "mellélövésre". A fogadóállomás köré több, 10-20-50 km-es körökben érzékelők sokasága kerülnének, melyek közül ha egyszerre 2-3 egység mikrohullámú besugárzást érzékelne (azaz nem szenzorhiba, hanem valódi"mellélövés"), leállító parancsot küldenek fel az erőműbe.
Többszörös biztonsági rendszerre lenne szükség fent is. Ennek egyik része az űrállomás érzékelőrendszere, ami ha helyzetérzékelési bizonytalanságot érzékelne, leállítaná az egész rendszert. Lennének autonóm rendszerek is, saját áramforrással, melyek ha nem kapnak a vezérlőszámítógéptől megfelelő instrukciót, azonnal leállítják a rendszert.
Végülis az atomerőművek is veszélyes üzem, de megfelelő elektronikával egészen jól kordában tarthatók. (Most ne jöjjön Csernobillal senki, az egy külön történet...)
Akkor már értem, hogy a kezdeti (és későbbi) tervekben is miért ragaszkodtak annyira a napelemes megoldáshoz - ott nem igazán kell gépészkedni, az csak ki van terítve, nap felé fordítva, és már termeli is az áramot.
Szóval nyilván lehet olyan szituáció, amikor emberi beavatkozás szükséges, de szerintem meg lehet oldani, hogy ez ne legyen gyakrabban, mint a Hubble esetében volt - sőt a kívánatos ennél még ritkábban.
Szerintem abszolút megvalósítható az elgondolás, és biztos vagyok benne, hogy fognak ilyeneket csinálni - hacsak a fúziós energiában nem lesz egy hirtelen áttörés.
A működtetéshez azonban már nincs rá helyben szükség. Ugyanúgy, ahogy egy atomerőműben sincs senki a reaktorban (ez nem eglszen jó párhuzam).
Egyrészt van. Nagyon is.
Másrészt ha annyi specializált automatát raksz oda fel akkor specializálkt automata javító automatákat is fel kellküldeni, sőt olyan automatákat is akik ugyanezeket javitják stb.
Ez kivitelezhetetlen. Az automatákkal kopmoly nehézséget okoznak oölyan feladatok is mint egy szelep kiszerelése és megzsirozása, ami egy embernek 5 perc.
És természetesen nem kell szkafanderben dolgozni, csak azon ritka esetekben amikor a belső szervizjáratokból nem elérhető a meghibásodott alkatrész.
Az egész ötlet kivitelezhetetlen, de emberi felügyelet nélkül pláne.
Az ember despecializált "eszköz" nem tudod kiváltani specializált automatákkal. Még a földön sincs ilyen, nem hogy a világűrben.
És mit gondolsz? MAjd az űrhajósok szkafanderben űrsétákon állítgatnák az elemeket (elforgatások, pozició finombeállatása)?
Ezek olyan feladatok, amiket ember nemis tud végrahajtani, mert olyan precízen kell megcsinálni. Az ember ki tudja adni a parancsot, hogy az automata csinálja meg, de ezt meg lehet távvezérléssel csinálni.
Az összeszereélshez ahhoz jó lehet, ha van hozzá ember a helyszínen, aki koordinálja a szerelő robotok munkáját, aki az aktuális helyzetnek megfeleően beleavatkozik a munkafolyamatokba, átütemezi azokat. Improvizál.
A működtetéshez azonban már nincs rá helyben szükség. Ugyanúgy, ahogy egy atomerőműben sincs senki a reaktorban (ez nem eglszen jó párhuzam).
Ne viccelej már... Tudod te hány napelem tábla kell ide, hány helyzetváltoztató hajtómű, feszitő elem, giroszkóp, elektronika stb. kellene ide?
De bizony, ebben az esetben igenis sokkal bonyolultabb, mivel nagyobb. Ez esetben a nagyobb azt jelenti hogy több alkatrész, és nem csak nagyobbak. Ez akkora berendezés lenne mint egy falu.
A jelenlegi kommunikációs műholdak pár tonna nagyságrendben vannak. Ez pedig a mega tonnás nagyságrend lenne.
Nem parabola antenna volt a tervekben, hanem irányított hagyományos kinézetű antenna. Ennek van szórása, láttam erről képleteket és elemzést, de a szórt energia is jól behatárolható szögtartományban jelentkezik, és ez már magát a Földet sem találja el. A fennmaradó sugárzás nagyon párhuzamos, szinte semmi szórása nincs (egyébként ez is részletesen ki volt tárgyalva, hogy a fogadóterületen hogyan oszlik el a sugárzás, mi a térképe a sugárzás erősségének.
Adok linket, ott érdekességképpen megnézhetitek a vázlatos terveket, és azo kelemzését:
Egymást javítják a robotok...ha precíziós bombázást, sebészeti beavatkozást lehet távirányítással csinálni, aligha okoz gondot nagyméretü robotkarok vezérlése egy kényelmes földi irányítóközpontból...:-)
Azt elfelejtettem, hogy a mikró magnetronja olyan 1-1.2kg körüli súlyú réztömb szép hűtőbordával. Az általam megtapogatott, 10kW impulzus teljesítményű kislokátornak olyan 3,5-4 kg-os volt a fejegysége. Akkor mekkora lenne egy 1 GW-os? Mivel ez egy precíziós furatokkal felszerelt fémtömb, kötve hiszem, hogy elég lenne kifaragni egy kóbor aszteroidából.
Egyetlen apró probléma, hogy ebben a teljesítménykategóriában a lesugárzáshoz már nem használhatsz parabolát, mert a kisugárzott teljesítmény szétolvasztaná magának a tükörnek az anyagát. Inkább valamilyen csőtápvonalas megodás a járjató út. Az 1 kW-os mikró nem süti meg a vesémet, mivel egy zárt dobozban van. De láttam azt, hogy milyen sérülést okoz, ha hibás a szigetelés. Ritka alattomos, mert az áldozat csak szúró fájdalmat érez és adott esetben még a bőre is épnek látszódik, ugyanakkor belül teljesen elroncsolódnak a szövetek. Többek közt emiatt kell(ene) évente ellenőriztetni a vendéglátó üzemegységek mikróit. De mi lesz velünk akik nincsenek a zárt dobozban? Azt meg senki se mondja, hogy nem fog szóródni a nyaláb. Ismert tény, hogy egy 10-20kW-os rádióadó képes sterilitást okozni pár hónap alatt akár kilóméteres távolságon is. Belegondolt valaki abba, hogy mekkora teljesítményt jelent mondjuk 0.2%-nyi szóródás? Vagy mi történik, ha a vevőállomás antennája megsérül, és picit félrereflektálja a sugárnyalábot? Nem az egészet, csak mondjuk 1-2 tizednyit. Vagy mi van ha ellszáll a giró, vagy a pályakontroll odafent? Elég csak egy pillanatnyi zavar és jó esetben csak a teljes parkolót intézi el az erőmű mellett. Hogyan fogadnál ekkora teljesítményt? Beleállítasz egy irgalmatlan hőcserélőt és a gőzzel hajtanád a generátorokat? Csak azt ne mondd, hogy egy bemenő fokozattal, kicsatolod. Eltudom képzelni, amint a GW teljesítmény kategóríájú nagyfrekis diódát flexelik, hogy rezonanciába kerüljön. Szóval, elég abszurd dolognak tartok ekkora teljesítményt bárminemű sugárzásra bízni. Az a gond, hogy baromira egyszerű nagy számokkal dobálódzni, de belegondoltál már, hogy néz ki egymillió mikró egymás mellé pakolva? Ha 50 cm szélességgel számolok még akkor is 500 kilóméter hosszú sorba lehetne letenni, vagy durván 16 négyzetkilóméterni felületet beteríteni.
Nézd, ugye egy erősen irányított sugárról beszélünk. Van rajta egy jó nagy refletor, és van neki egy igen jó iránytényezője különben nem ér semmit az egész.
Mindehez tedd mellé a faraday kalitikát, amit mellesleg egy szép radiátorral igen jól lehet hűteni a napelemek árnyékos oldalán.
Úgyhogy enyhe túlzás amit állitasz. A mikro sütő sem főzi meg a vesédet, pedig abból is van 1KW os, és elég közel állsz hozzá.
Igen a mikro sugárzóbanban csak távirányítással, vagy kikapcsolt állapotban lehetne javitani. Mindez nem igaz a rendszer nagyobbik részét kitevő napelemekre, helyzetváltoztató rendszere, számítógépes vezérlésre stb.
Alapvetően nem lenne rossz egy ekkora mikró odafenn. Megoldana pár technológiai problémát. A rosszul összerakott illesztések összeforrnának az átmeneti ellenállás felhevülése miatt. Az építésnél nem kellene csavarozni csak az űrhajósnak tologatni a szerkezeti elemet amíg meg nem találja a két fémdarab közözötti legnagyobb feszültségkülönbségű pontot (dipól hatás rulez) és összeheged az anyag magától. A rosszul kihangolt vezetődarabokat/sorjákat a fáziskülönbségek generálta ívek takarítanák le. A legénység élete csupa móka is kacagás lenne. Ha megéheznek csak lecsavarják a tubus kupakját, iránybaforgatják és már melegedik is a vacsi a veszteségi teljesítménytől. Nem fáznának, mert a faraday-kalitkájukat folyamatosan melegítené a veszteségi teljesítmény. Ha haza akarnának telefonálni, sohasem lenne térerő problémájuk, hisz végesetben megmodulálják a fősugarat. Sőt! Megoldódna a föld túlnépesedése! 3 hetes turnusokba küldhetnék fel a hímnemű legénységet sterilizálásra. Vagy teljes városokat lehetne sterilizálni egy "kalibrálási" művelettel. Szóval, ha elkezdenek egy ilyen űreszközt építeni, akkor javasolni fogom, hogy a gazdaságossági szempontok figyelembevétele érdekében, használjanak primer fissziós atomrakéta hajtóművet. Annak szinte elhanyagolható lenne a hatása emellett...
Kizárt az automata üzemmód. Túl nagy túl bonyolult, túl nagy probléma ha kiesik. 99% feletti rendelkezésre állásra van szükség. Ezt nem tudod automatikusan megoldani. Oda bizony személyzet kell.
Automatikus üzemmód a logikus. Mi nek állomásoztatni embereket ott? Mi az, amit ők jobban meg tudnak csinálni, mint a számítógépek? (az itt fellépő feladatok közt)
//mondjuk etetni a malacokat, a gombokhoz nem nyúlni? - egy régebbi űrállomásos vicc :) //
Te szívesen ülnél bele, vagy akárcsak a közelébe egy GW-os mikrosütőnek? :) Én nem. Kb akkora móka lehet, mint valami bazi rádiólokátor közvetlen szomszédságában lakni. Azután amikor 10 év múlva veszik ki pl a fél tüdőt, lehet majd agyalni, hogy volt-e összefüggés. Szerintem jobb az ilyet automata üzemmódra tervezni.
A mikrohullámú sugárzások egészségkárosító hatása nem lefutott meccs, ennél jóval kevésbé koncentrált dozírozás mellett sem. Ja, és akkor jönnek még a világűr egyéb ártalmai.
Valójában a különbség inkább az anyagi vonzatnak (a pénzügyi haszonnak) a nagyságában mutatkozna meg. Szóval a jelenlegi műholdak által megtermelt haszonhoz képest ezek az energiatermelő műholdak sok (eneriát) pénzt termelnének folyamatosan.
