太陽帆計劃

來源: 格瓦拉 2011-06-21 20:32:58 [] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (2723 bytes)

日本於2010年6月在太空展開了一個直徑14米的太空帆。這個試驗在能源利用領域的意義遠大於宇宙航行。


眾所周知,地球上目前利用的能源除核能外全部來自太陽,煤和石油是地球在長達45億年過程中存儲下來的太陽能, 水電和風能則是太陽能源直接作用於地球的結果。當我們把精力集中於建水壩,建核電廠,努力發掘地球自身的能源的時候,有沒有考慮,太陽本身是個取之不盡用之不竭的核電站, 把太陽輻射到太空深處的能量一點點拿來為我所用,就可以滿足全地球的能源需求了。


太陽的直徑 139.2萬 km,地球直徑1.2萬km, 地球和太陽間的距離是1.5億km。太空中太陽的輻射強度為2卡/cm2 分.如果在地麵3.8萬公裏高度設置一個直徑兩公裏的圓形接收裝置,這個裝置的接收功率將達到:2*(1000*100)2 *3.14/1000*69.78= 4384兆瓦=438萬千瓦, 如果能量轉化能達到70%, 並且轉化的能量70% 能送達地球,那我們就獲得了一個200萬千瓦的太空電站, 功率為三峽的1/7, 但完全無汙染,並且永續使用不會枯竭!


如果我們用這個裝置遮蔽城市,即定位在某大城市上空,相當於給城市打了個傘,這個直徑兩公裏的裝置對地麵的影響是什麽呢?


1) 人眼的分辨率在一米遠位置:0.291毫米,在3萬8千公裏尺度的分辨率是11公裏,地球人是看不見的;換句話說從地球看太陽你是看不到“日食”的;


2) 在地麵形成一個直徑略大於2公裏,邊緣淡,中央深的陰影,但由於大氣散射的作用,地麵上在這兩公裏直徑範圍內向上看,天色略為變暗,但不會出現日食那樣的陰暗區域,甚至完全可以忽略不計;


3) 溫度會下降,由於大氣散射和流動的作用,下降在10%,也即3度以內;


4) 降水,陰影區域形成高氣壓區,吸引陰影周圍的熱空氣參與陰影區空氣對流,在陰影及周邊地區可能形成較多的降雨; 


5) 在更遠的未來,如果我們能控製陰影在地麵的投射區域,即該裝置不靜態定位於固定城市上空,而是可以動態的調整投射區域,那就可以實現引導積雨雲向我們希望的地區移動,達到調節降雨,緩解洪澇、幹旱的目的。


如果我們不用這個裝置遮蔽城市,那尺寸還可以做的更大些;


能量的傳輸:目前有微波傳輸和激光傳輸兩種方式,前者的好處是不受雲層遮擋,缺點是重量大,太空發射裝置在幾百噸的量級,地麵接收裝置還要更大;後者的好處是重量小,在幾噸的量級,但受天氣影響,激光對雲層的穿透能力有限;


發射成本:如果使用超輕超薄反光金屬箔,將每平方米的重量控製在20克,直徑2公裏的該裝置,反光部分重量在62噸,加上能量轉化與傳輸裝置,可以控製在150噸以下;


地麵接收裝置成本:類似於大型雷達站,應該可以控製在數千萬元以內;


維護成本:該裝置在太空中迎著太陽的一麵將收到光壓作用加速和減速,因為麵積大,這個作用不可小視,需要定期在軌調節;

所有跟帖: 

This is interesting. -////- 給 //// 發送悄悄話 (0 bytes) () 06/24/2011 postreply 07:36:41

如果被太空垃圾撞歪了,地麵建築都被燒毀,人被燒焦…… -flywhc- 給 flywhc 發送悄悄話 flywhc 的博客首頁 (0 bytes) () 06/24/2011 postreply 10:02:21

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