Планетарная солнечная электростанция (ПСЭ), Космополис (КП) и Космический порт, с планетарной транспортной системой (КППТС).

Тема строительства астроинженерных сооружений с освоением  космического пространства без ракетных двигателей не нова. Писали на эту тему Циолковский,  Артур Кларк и другие, например, как при помощи гигантской линзы между Землёй и Солнцем защитить Землю от парникового эффекта.

http://katastrofa.h12.ru/lagrlens.htm кроме этого вполне серьёзно пишут о космическом лифте передвигающемуся по фантастически прочному тросу, соединяющему ГСО находящуюся на  расстоянии 35600 км с поверхностью Земли при помощи противовеса. http://www.computerra.ru/605022/ Выглядит это так, как будто наша планета крутит гигантскую пращу длинной 60 – 70 тыс. км! Таким образом,  можно представить, что это такое, но понять? Как, например, этот один лифт сможет удовлетворять транспортные потребности по освоению  Луны,  созданию промышленных предприятий в космосе, когда даже в подъезде 12 этажного здания, лифтов нужно, по меньшей мере, 2. Ни о какой окупаемости здесь и речи быть не может.

Думаю, предлагаемый мной проект, если им заинтересуется мировое сообщество и промышленно развитые страны, то  в пределах 10 лет проект может быть осуществлён. Самый простой вариант осуществления проекта, это подъём кольца в ионосферу на высоту 55 – 60 км, это позволит соединить всю ионосферу с кольцом и тем самым  до 1/3 снизить силу ураганов, за счёт уменьшения напряженности электрического поля между ионосферой и землёй http://ntpo.com/invention/invention2/48.shtml а электроэнергию по сверхпроводящим кабелям направить потребителям на землю. Для этого имеются и опыт, и знания, и промышленные возможности.  Проект направлен на решение множества важнейших проблем, если мы не возьмёмся за их решение сегодня – завтра может оказаться поздно!  Особенно важно то, что от начала  строительства и до сдачи в эксплуатацию ни одного ракетного запуска не потребуется.   Этот комплекс объектов будет построен на земле.  Выводиться на границу атмосферы и космоса  будет только взлётно-посадочная полоса космического порта, при помощи центробежных несущих колец (ЦНК).  Панели Планетарной солнечной электростанции будут находиться на высоте от  40 км и выше над землёй, куда они будут так же доставлены при помощи ЦНК.

Управляя углом поворота панелей солнечных батарей можно управлять, как производством электроэнергии, так и   величиной поступающего на поверхность Земли солнечного излучения.

У человека в руках мощности в миллиарды кВт,  у природы – то же. Человеком движет разум, а природой – случай. Упавший камень в горах  может породить лавину. Вихрь, порождённый восходящим потоком от пробоя молнии, - может вырасти до урагана.

Человек замечая такие аналогии, приходит к мысли: природными процессами можно управлять, так же как и рукотворными. Для этого нужно всего лишь иметь доступ к широтам называемым «кухней погоды» с космического кольца и  воздействовать, например, лазерным излучением на развитие или подавление каких либо процессов в самом их зародыше.

 А отсюда и возможность предотвращать зарождение разрушительных ураганов, управлять погодой и распределять осадки на нашей планете, не допуская наводнений,  засух и лесных пожаров. Установленные над экваториальной частью нашей планеты на высоте от 40 до 100км  плёночные панели солнечных батарей, шириной до 1 км и длинной 40 тыс. км.  вокруг нашей планеты, позволят производить электроэнергии в несколько раз больше, чем её производят все электростанции мира. Да и отправлять всю эту электроэнергию на землю по сверхпроводящим кабелям, а не микроволновым излучением или инфракрасными лазерами.  Но самое главное в том, что и солнечных батарей, может и не понадобится!  Электрическое поле ионосферы имеет положительный заряд, а Земли – отрицательный, между которыми атмосфера выполняет роль изолятора, если сходить по ссылке:  http://ntpo.com/patents_electricity/electricity_6_1.shtml    то оказывается, что поверхности ЦНК, идеально вписывающиеся в ионосферу и используемые в качестве эмиттера, могут производить электроэнергии не меньше чем солнечными батареями! К тому же, отпадает необходимость монтажа и подъёма огромного числа солнечных панелей. А это существенно удешевляет, упрощает проект.

Что само по себе решает проблему и пресной воды, и проблему транспорта. Решится и проблема жилья для сотен миллионов людей. Что касается экологии, то всем хорошо известно, каким бы экологически чистым способом не производилась электроэнергия на земле, половина её, не совершая никакой работы, нагревает атмосферу, ускоряя тем самым, например, таяние ледников. Электроэнергия, доставленная из космоса по сверхпроводящим кабелям на Землю, не содержит таких недостатков. При кпд солнечных батарей 40%, 60% тепла будет излучаться не в атмосферу Земли, а в космическое пространство, полностью устраняя, таким образом,  влияние антропогенного фактора на парниковый эффект. Доступность сетевой электроэнергии, и её низкая стоимость, позволит внедрить внеуличную автоматическую транспортную сеть Транскар с её безостановочной и высокоскоростной, адресной доставкой пассажиров и грузов http://www.transkar.ru  (что является транспортным интернетом для любого мегаполиса). Такая транспортная система радикально расширит транспортную доступность населения не только к местам работы, отдыха, досуга, общения с родственниками и друзьями, но и позволит посещать множество достопримечательностей во многих городах мира! Причём транспортная доступность, это не только, возможность воспользоваться ТС у любого подъезда, в любое время суток, но и высокая скорость, комфорт и оплата проезда почти в 100 раз меньшая, чем сегодня!

Если взять за основу сегодняшнюю мощность панелей плёночных солнечных батарей, а это около 600 Вт*ч.*1 м 2, то установленные на четырёх кольцах, общей шириной от 500 до 1000 м. и длиной 40 000 км. Из которых 20 000 км., постоянно освещены Солнцем, получим: 600 Вт.*ч. на 1м2 на 1000 м = 600 кВт. *ч. на  20 000 000 м. получим 68 триллионов кВт*ч., - за сутки . – это более, чем по 40 кВт*ч. на каждого жителя планеты ежедневно!  Если эту электроэнергию продавать по 5 центов за 1 кВт,*ч. то ежедневная выручка составит $14 тр. 400миллиардов, но столько энергии вряд ли возможно продать.

Но, тем не менее, уже через несколько лет, после реализации проекта, вся электроэнергия будет востребована, из-за повышения  мобильности и возросшей экономической деятельности населения во всём мире.

Космическая электростанция, при выручке $14 триллионов за 1 день, окупится только за счёт одной электроэнергии дней за 10 или 15? А ведь эта сумма близка к внешнему долгу США! Такой фантастический шанс для Америки, принять участие в реализации проекта, а потом за пару дней расплатиться с внешним долгом,  который копился десятилетиями!!! Для Японии и Евросоюза, этот проект тоже мог бы стать спасением от нарастающих проблем! избавление человечества от стихийных бедствий и Солнечная система в виде подарка людям,  тоже чего-то стоит! Потому, даже если все деньги человечества будут пущены на этот проект – он всё равно многократно окупится! Если правительства США, Китая, Евросоюза, России, Японии и некоторых других стран, смогли бы договориться, то  предлагаемый мной проект космического производства электроэнергии  можно было бы реализовать не позже, чем через10 лет.

Несмотря на свой планетарный масштаб, и совершенно потрясающую фантастичность, это единственный осуществимый, уже сегодня космический проект, который быстро себя окупит, и сделает жизнь каждого человека на Земле намного лучше.

.Причиной появления вихря, способного через некоторое время перерасти в грозный ураган, может быть обычная молния. Разогретый воздух вокруг пробоя молнии образует мощный восходящий поток, который по известным из физики причинам закручивается. образует центробежную силу, за счёт чего вдоль оси  ствола образуется разрежение. Слой воздуха контактирующий с водой, тормозится её поверхностью, а  не имея достаточной центробежной силы втягивается разрежением к оси столба. Таким образом, тёплый и менее плотный воздух поднимается  вверх, а менее тёплый и более плотный воздух опускается вниз,  смешавшись с тёплым воздухом у поверхности воды, подымается по стволу вверх под самые облака. Данный процесс напоминает работу тепловой машины и продолжается до тех пор, пока разница температуры и давления под облаками и над водой будет достаточной для поддержания  процесса перехода  воздушной среды из хаотичного состояния в направленное, т.е. понижение температуры воздуха сопровождается усилением ветра. Контролировать зарождение ветров и управлять их направлением движения вполне возможно. Космическое кольцо как раз и будет находиться над «кухней погоды» расположенной вдоль обеих сторон экватора. Сегодня природа «управляет» всеми процессами на этой «кухне», тем, что бросает кости и зависимости от результата, запускает тот или иной процесс, а обратная связь в зависимости  от разницы потенциалов этого процесса, решает, развивать его или остановить. Другого инструментария природа не знает. Человек же напротив, имеет обширный инструментарий воздействия на природу, но инструмент управляющий процессами  влияющими на погоду и климат, он получает впервые. Человек способен оценить энергетический потенциал процесса, сформировать  для него нужное русло и направить в это русло этот процесс в выгодное для себя время. Лазерное излучение, более совершенный инструмент воздействия на  окружающую среду, чем всё то, чем располагает природа. Например, берётся некий участок поверхности океана с нужным нам направлением движения воздушных масс.  Испаряя лазерами  небольшую массу воды в определённых точках образующих, например, несколько параллельных линий на поверхности выбранного нами участка мирового океана. Нагретый лазерным излучением воздух и испарившаяся вода, являясь спусковым механизмом, своими восходящими потоками нарушают энергетическое равновесие, запуская тепловую машину  вихрей, приводящих в вертикальное движение огромные массы восходящих и нисходящих потоков воздуха.  В результате  резкого  понижения температуры и атмосферного давления  вдоль этих линий к ним с одной стороны воздушный фронт ускоряется, а с другой всего лишь притормаживает, в общем, двигаясь с приростом скорости в направлении,  куда отклоняют его линии восходящих и нисходящих потоков.

Космополис Кольцо.

 Сейчас уже понятно, что освоить  Солнечную систему невозможно, не только с помощью ракетных двигателей, но и без создания промежуточного звена между жизнью в земных условиях и условий жизни на лунной базе, или на других телах Солнечной системы (СС). Это должна быть целая индустрия! И будет эта индустрия начинаться под панелями солнечных батарей, на протяжении 40000 км в космическом мегаполисе с этажами, растущими вниз, где расселится несколько сот миллионов жителей. Это и будет промежуточное звено, которое будет строить и обслуживать, вынесенные в космос производства, выполнять функции адаптации и обучения специалистов, для отправки их на базы в СС, а так же карантина и реабилитации прибывших. Опорой для подвеса этого промежуточного звена будут служить дополнительные центробежные несущие кольца (ЦНК), смотированные на ложе кольца, которые будут запускаться по мере увеличения массы кольца.

ЦНК не обязательно должно быть 40 000 км в окружности.  Если кольцо будет размещено в Антарктиде вокруг полюса с радиусом, например, 500 км, то при раскрутке внутреннего кольца на магнитном подвесе в вакуумированом объёме, центробежная сила внутреннего кольца, превысив гравитацию, начнёт расширять внешнее кольцо, то поднимаясь над землёй,  оно тут же поползёт в сторону экватора.  Чтобы кольцо при расширении не ползло к экватору, его необходимо, с помощью тросов закреплённых, по  меньшей мере, в 3 точках окружности  кольца, закрепить в центре кольца – на полюсе. В этом варианте можно построить мини электростанцию и мини космопорт, но это будет не лучший вариант.

Такой вариант подошёл бы и для северного полюса, но там подвижные льды, и крепить тросы негде.

Для подъёма на мост и спуска с него, кольцевой мост связан с поверхностью планеты спиральными транспортными рукавами, оборудованными сверхпроводящими кабелями, доставляющими электроэнергию с 20 000 км освещённых солнцем батарей, а так же линейными двигателями для привода тележек на магнитном подвесе. Закреплены спиральные рукава на мосту при помощи вант, сматываемых с лебёдок, по мере подъёма  моста на рабочую высоту от 40  до 100 км. Причём над землёй в 40 км плотность атмосферы в 300 раз меньше, чем на уровне моря, нет облаков и для производства электроэнергии, вполне достаточна, а на высоте 100 км космические корабли можно  разгонять до любой необходимой скорости, как и принимать на посадку. При этом, кольцо можно строить и не в плоскости экватора, а так чтобы его плоскость дважды в сутки совпада ла с плоскостью эклиптики. Это позволило бы, отправлять космические корабли в Солнечную систему и на Луну, а так же принимать их обратно, в ежедневном режиме. Но с этим вариантом не всё просто.

Для сооружения транспортной системы, сначала, готовят ложе – опорную конструкцию.

В экваториальной части океана и материков, для ложа готовится трасса на уровне земли с использованием опор для сглаживания рельефа. Над поверхностью океана ложе готовится на опорах, на высоте несколько превышающей максимальную высоту волн, нижнюю часть опор устанавливают на понтоны несколько ниже минимального уровня волн, а сами понтоны, закреплённые на якорях, опускают ниже уровня волнового сопротивления и закрепляют тросами на якорях в таком положении. Посреди  ложа, кольцевого моста, содержащего, примерно 300 000 опор над поверхностью океана и около 100 000 опор на суше,  укладывают две герметичные трубы с подвижными стыками замкнутые в кольца. В обеих трубах установлены на магнитном подвесе, с функциями  электродвигателя и генератора, упругие массивные ленты, замкнутые в кольца.  Затем в трубах создают вакуум, а ленты на магнитных подвесах раскручивают до скорости несколько превышающей первую космическую.  Реактивный момент, действующий на трубы при разгоне лент, компенсируется закреплёнными на трубах тросами лебёдок, которые в свою очередь закреплены на понтонах, а на суше, на подготовленных для этой цели фундаментах. Таким образом, вес обеих труб скомпенсирован центробежной силой образуемой вращением лент на магнитном подвесе. Трубы легко разводятся в разные стороны к краям ложа и на них монтируются крепления для плёночных солнечных батарей шириной примерно по 50 м. с левой и 50м. с правой стороны ложа. К тому же трубы являются положительной и отрицательной шиной последовательно подключённых к ним солнечных панелей. На средней полосе, шириной примерно 15 метров, расположен «взлётно-посадочный ярус», с примыкающим к нему снизу, ярусом «разгона и торможения» который является продолжением  спиральных рукавов.  С правой и с левой стороны  от яруса разгона и торможения расположены отсеки персонала, с ответвлениями путей от рукавов и шлюзы. Двух ярусная схема, транспортной системы, позволяет в автоматическом режиме отправлять к Луне и к другим объектам Солнечной системы, а так же принимать обратно, огромное количество грузовых и пилотируемых космических кораблей. Для этой цели «взлётно-посадочный ярус» и ярус «разгона и торможения», снабжёны специальными тележками на магнитном подвесе. Этими тележками с Земли по спиральному рукаву, доставляются космические аппараты различного назначения на ярус разгона и торможения.  Поднявшись на этот ярус, тележка сразу же разгоняет космический аппарат до орбитальной скорости (1 космической) и превысив указанную скорость, за счёт центробежной силы, вместе с космическим аппаратом перемещается на верхний  

«взлётно-посадочный ярус». На этом ярусе тележка разгоняет космический аппарат до необходимой скорости (а возможно до 100 км/сек.) до  точки,  с которой начинается его направление полёта в Солнечной системе. Для обеспечения безопасности и для возвращения космических кораблей на Землю, на низкой орбите над кольцом и на орбите повыше, находятся несколько роботов – буксировщиков.  Буксировщики нужны для того, чтобы захватывать отправлять на Землю, всевозможные объекты от космических кораблей до космического мусора. Захваченные буксиром объекты, направляются  на взлётно-посадочный трек, а так как тележки на этом треке имеют скорость выше чем орбитальная, то выпущенные 2 троса  с грузиками на концах в виде шариков, становятся на пути движения буксиров. Стыковочные устройства буксира захватывают тросы тележки, а та своими лебёдками притягивает буксир, например, с не рабочим спутником.  Буксир при этом заправляется топливом и отправляется на орбиту, а не рабочий спутник, зафиксированный в тележке, отправляется на Землю. Таким образом, космический мусор направляется по спиральному рукаву на Землю и производит при этом, электроэнергию, за счёт торможения. Все космические корабли, возвращающиеся на Землю, могут заходить на посадку и использовать свои маневровые микродвигатели и стыковочные устройства.

Благодаря чему, ПТС может обеспечить поселенцев всем необходимым, а экономическое развитие человечества, распространяющееся в Солнечной системе, бурным ростом.  Топливо для двигателей космического корабля останется нужным в основном только для торможения, например у Марса, посадки и взлёта с него посадочного модуля, с разгоном корабля в направлении Земли – далее о космическом корабле может позаботиться ПТС и её буксиры.

Таким образом, ПТС, позволит отправлять и принимать грузы по стоимости ниже, чем прибыль от использования ресурсов СС, приобретённых знаний и опыта. Наступающее для человечества время можно будет сравнить с эпохой Великих географических открытий, романтики и энтузиазма, разве, что сравнимого с золотой лихорадкой. Надеюсь, предлагаемый  проект  окажется предпочтительнее мировой войны за оставшиеся природные ресурсы нашей планеты.

Владимир Карфидов

P.S. И так, я изложил в довольно краткой и сжатой форме некоторые из своих идей.

Самым сложным (разумеется, не для меня я знаю, как это осуществить) для специалистов,

Это сооружение ложа для кольцевых труб, сами трубы не представляют проблем.

Они будут диаметром не более 1000мм. 40 000км, 4кольца,-с расположенными в вакуум ированных объёмах колец массивных лент на магнитном подвесе. для ведущих экономик мира -не препятствие, - общая длина трубопроводов в мире, сравнима. Главное установить опоры ложа, 300 000 в Мировом океане и 100 000 на суше. Причём самой трудной задачей будет установка опор ложа именно  на суше! Океанская опора ложа будет изготовлена вместе с понтоном и отбуксирована на место установки, где понтон при помощи тросов будет закреплён специальными якорями на дне океана. Для чего понтон будет предварительно нагружен балластной водой, до состояния небольшой положительной плавучести, притянут к якорям предварительно закреплённых на дне. лебёдками, причём верхняя поверхность понтона опущена на минимально необходимую глубину исключающую воздействие волнового сопротивления на понтон, а верхняя часть опоры с расположенной на ней ложем трубы установлена  на высоте превышающей возможную высоту волн. После установки опоры ложа и закрепления её тросами на океанском дне, балластная вода из понтона удаляется, а всплывающая сила понтона нагружается на закреплённые, на дне якоря. Всплывающей силы понтона должно быть достаточно   для нагруженного на него участка кольца.  После запуска первых двух колец, ложе для их монтажа больше никогда не понадобится, и может быть демонтировано. Роль ложа будут выполнять сами кольца.

Они будут находиться на высоте, не препятствующей судоходству, а гироскопический момент у колец таков, что никакой ураган им не страшен.