antihydrogen: |Psi(r1,r2)|^2 (|Psi|^2)
[personal profile] antihydrogen
К вопросу о орбитальных солнечных станциях и космических буксирах одновременно: проект 1987г. (pdf) орбитального лазера с накачкой от солнечного света.

В общих чертах проект выглядел так: огромный отражатель из металлизированной пленки концентрирует солнечный свет на большой кварцевой колбе, сквозь которую прокачивается газобразный перфтор-т-бутил-йодид (t-C4F9I). Под действием солнечного света иодид разваливается на возбужденный атом иода и радикал C4F9. Возбужденные атомы иода и обеспечивают усиление лазерного излучения. После перехода в основное состояние атом иода соединяется с C4F9-радикалом и опять образует t-C4F9I.

Площадь коллектора 15 гектаров, масса - 15 тонн, собираемая энергия - 160 мегаватт. Из них только 5 мегаватт поглощается в колбе, и только один мегаватт превращается в лазерное излучение. Остальные 4 мегаватта пришлось бы рассеивать с помощью радиатора. То есть полный КПД установки - 0.6 %, а тепловой КПД - 20%.

Кроме того, не весь t-C4F9I рекомбинирует, часть атомов иода превращаются в молекулы I2, а радикалов - в (C4F9)2. В далеких от лабораторных условиях синтезировать его обратно из этих компонент сложно, и примерно пять тонн в год будет расходоваться. Поэтому предполагался 25-тонный запас, который должен был возмещаться рейсами с Земли раз в пять лет. Учитывая радиатор, оптическую систему для направления лазерного луча в нужное место и т.д., общий вес станции должен был составить 90 тонн.

1-мегаватный луч, конечно, несерьезен для нужд "большой энергетики". Предвидя традиционно-пацифисткие мысли читателей: хотя светить оно должно было инфракрасным излучением на длине волны иода 1.315 мкм, которая лежит в одном из "окон прозрачности" земной атмосферы, убить таким лучем кого-то на поверхности Земли также довольно проблематично. А предназначалось оно для того же, для чего предназначается вышеупомянутый орбитальный ядерный буксир:

Лазерным лучем предполагалось светить на космические ракеты, заправленные жидким водородом, греть водород и разгонять их. Преимущество такой системы - разнесение источника энергии и ускоряемого аппарата. Тяжелый 90-тонный источник энергии мирно вращается вокруг Земли, а энергия тратится только на разгон полезной нагрузки.

Почему реализация не сдвинулась дальше проекта? Некоторые догадки по этому поводу можно сделать из того, что в проекте встречаются фразы типа: J. W. Wilson, from the Langley  Research Center, who has experience with both t-C4F9I and i-C3F7I, has suggested that the loss rate for t-C4F9I is perhaps 100 times less than that for i-C3F7I.

" - И было предсказано, что однажды придут игроки, которые смогут обладать таким мечом!  - Кто это предсказал?  - Зальцман, из бухгалтерии."

Но с тех пор появилась отражающая пленка с поверхностной плотностью 10 г/м2, что в десять раз легче заложенной в проект (то есть при той же собираемой мощности коллектор будет весить всего полторы тонны). КПД лазеров с накачкой от солнечного света может достигать 35%. А КПД превращения лазерного излучения в электричество уже достигло 55%, при плотности потока энергии в треть мегаватта на квадратный метр.

From:
Anonymous( )Anonymous This account has disabled anonymous posting.
OpenID( )OpenID You can comment on this post while signed in with an account from many other sites, once you have confirmed your email address. Sign in using OpenID.
User
Account name:
Password:
If you don't have an account you can create one now.
Subject:
HTML doesn't work in the subject.

Message:

 
Notice: This account is set to log the IP addresses of everyone who comments.
Links will be displayed as unclickable URLs to help prevent spam.
Page generated Jul. 27th, 2017 06:48 pm
Powered by Dreamwidth Studios