Международная лунная зеркально-осветительная станция для освещения городов и корректирования погодных условий

Язык труда и переводы:
УДК:
551.507.362.2
Дата публикации:
27 ноября 2021, 02:19
Категория:
Секция 04. Космическая энергетика и космические электроракетные двигательные системы – актуальные проблемы создания и обеспечения качества, высокие технологии
Авторы
Янгалин Герман Русланович
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Аннотация:
В современном мире прослеживается тенденция жизни мегаполисов в режиме 24/7. В связи с этим крупнейшие города мира на ночной стороне Земли видны из космоса как яркие пятна. На ночное освещение городов тратится колоссальное количество электроэнергии, например, на освещение Москвы расходуется от 450 МВт·ч до 1,5 ГВт·ч в зависимости от продолжительности ночи. Поскольку многие города мира постоянно увеличиваются и потребность в энергии для их нужд растет, для решения данной проблемы предложено создать Международную лунную зеркально-осветительная станцию для освещения городов и корректирования погодных условий. Подобная станция позволит снизить затраты на энергию, а также помочь многим странам, которые имеют ограниченные электроэнергетические ресурсы.
Ключевые слова:
международная лунная зеркально-осветительная станция, освещение городов с помощью Луны, уменьшение выбросов с помощью космоса, корректирование погодных условий с помощью лунных зеркал, получение энергии от Луны
Основной текст труда

В современном мире прослеживается тенденция жизни мегаполисов в режиме 24/7, в связи с чем крупнейшие города мира на ночной стороне Земли видны из космоса как яркие пятна. На ночное освещение городов тратится колоссальное количество электроэнергии, например, на освещение Москвы тратится от 450 МВт·ч до 1,5 ГВт·ч [1] в зависимости от продолжительности ночи. С одной стороны, количество и площадь мегаполисов, а также требования по качеству их освещения неизбежно растут со временем [2]. С другой стороны, существует задача удлинения солнечного дня для сельскохозяйственных культур. В некоторых случая искусственное освещение применяют в теплицах и гидропонных фермах. Также, что вполне естественно, солнечная энергетика только выиграет от увеличения солнечного дня — от этого напрямую зависит ее экономический эффект.

Естественным природным решением проблемы ночного освещения городов является солнечный свет, отраженный лунной поверхностью. Но, во-первых, такое освещение непостоянно в течение месяца и сильно зависит от фазы Луны. Во-вторых, лунная поверхность, состоящая из черного реголита, имеет альбедо 0,12, и отраженный свет рассеянно отражается от Луны во все стороны. Поэтому нельзя считать, что для человечества проблема ночного освещения городов даже приблизительно решается отраженным Луной солнечным светом. Тем более нельзя говорить, что этот свет как-то существенно влияет на сельское  хозяйство или солнечную энергетику. Сейчас человечество подошло к качественно новому технологическому решению — в скором будущем готовится к запуску китайский проект, состоящий из четырех спутников Земли — Renzao Yueliang (Искусственная Луна) [3]. Но данный проект существенно ограничен по мощности и рассчитан на ночное освещение преимущественно КНР. Поэтому данное решение нельзя считать всеобъемлющим и законченным.

Более совершенным решением обозначенной проблемы было бы создание международной лунной зеркально-осветительной станции, состоящей из множества управляемых металлизированных (например, алюминиевых) зеркал. Это, во-первых, увеличит энергию отраженного света — коэффициент отражения алюминиевых зеркал составляет не менее 95 % в диапазоне видимого света 500...740 нм [4]. Во-вторых, управляемые зеркала будут целенаправленно освещать мегаполисы и сельскохозяйственные посевы с помощью солнечных электростанций, что улучшит их продуктивность. Косвенным положительным эффектом подобного проекта можно также считать:

  • cнижение выбросов парниковых газов, вырабатываемых при генерации электроэнергии для освещения;

  • возможность управления климатом за счет незначительного дополнительного  прогрева земной поверхности — создание ветров в нужных направлениях для переноса осадков в засушливые районы, разрушение условий образования ураганов и т. п.;

  • избавление от полярной ночи в северных регионах;

  • освещение территорий чрезвычайных ситуаций;

  • снижение международной напряженности благодаря сотрудничеству стран;

  • достижение целей устойчивого развития.

Литература
  1. Энергетики рассказали, сколько электричества нужно на освещение Москвы / РИА. URL: https://realty.ria.ru/20210830/osveschenie-1747523251.html (дата обращения 26.11.2021).
  2. Толстова Е.М. Мегаполис и городская среда. Преимущества и недостатки мегаполиса // Аллея науки. 2018. № 10. С. 51–54.
  3. Китай к 2022 году запустит на орбиту четыре спутника для освещения Земли / ТАСС. URL: https://tass.ru/kosmos/5694054 (дата обращения 26.11.2021).
  4. Плоские и изогнутые зеркала с металлическим покрытием // Азимут фотоникс. URL: https://azimp.ru/s4lasers/flat-and-curved-metal-coated-mirrors/ (дата обращения 26.11.2021).
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.