Изграждане на слънчеви панели в космоса. Слънчеви панели за космоса - Друго списание

Всички хора знаят за красотата на планетата Земя, но преди това само астронавтите имаха възможност да се убедят в това. Сега всеки потребител на компютър с достъп до Интернет има тази възможност. Сателитният изглед се излъчва в реално време на много сайтове, които лесно се намират чрез Google, гледането е абсолютно безплатно.

Къде да гледате сателитния изглед в реално време

За тези, които търсят опции как да гледат Земята от сателит в реално време, има няколко опции. Първият от тях предлага видео излъчване от МКС (Международната космическа станция), на което един от екипите монтира камера, насочена към планетата. Няма да можете да видите цялото земно кълбо от станцията онлайн (изображението улавя само част), но са ви гарантирани фантастични залези и изгреви. Във втория вариант можете да изучавате конкретна област, като използвате изображения от космоса в няколко формата (картографски, сателитни).

Земята от космоса онлайн в реално време

Планетата Земя от спътника се предава на живо със закъснение от една или две минути денонощно. Ако не виждате нищо, когато отидете на сайта, това означава, че са взети записи от камери за наблюдение тъмна странапланети (където на този моментнастъпи нощта). Тези, които търсят как да гледат Земята от сателит в реално време, трябва да посетят ustream.tv/channel/live-iss-stream. Това е официалното предаване на НАСА през на живо, които могат да бъдат намерени на много други ресурси, но тази услуга е основният източник.

Там можете също да намерите разписанието на полетите на станцията и да разберете в кой момент тя лети над Русия. Понякога заедно със служителите на ISS се изготвя програма, според която те преминават към видео комуникация. Те общуват, показват и разказват интересни фактив космоса. Сателитна Земя в реално време и комуникацията с персонала се осъществява онлайн всеки ден.

Сателитни карти в реално време

Изгледът на Земята от космоса не е задължително да е във видео формат. Сателитите, летящи в орбита всеки ден, са в състояние да направят огромен брой снимки, които след това се използват за съставяне на карти на района. Снимките са толкова детайлни, че всеки може да намери не само своя град, но и конкретния си дом. Няколко компании събират сателитни данни за Земята и след това предлагат своите данни.

Пример за това е уебсайтът meteosputnik.ru. Този проект публикува снимки от нискоорбитални метрологични геостационарни станции на планетата. Услугата приема изображения, направени в реално време. Те се публикуват веднага след края на прехвърлянето на данни. Сайтът предлага два формата за гледане на снимки на Земята: HRPT и ART. Те се различават по разделителна способност и обхват на получените изображения.

Google планета земя онлайн

Един от най-популярните плъгини за преглед на изображения на Земята стана плъгин от Google " Google Earth" Той е инсталиран на компютър и предоставя възможност за преглед и дори „посещение“ на най-отдалечените кътчета на планетата. Услугата предлага, ако желаете, да отидете на виртуален „полет“ наоколо глобус. Можете да използвате стандартни GPS координати, в допълнение към плъгина се предоставят изображения на други планети, които са направени на станциите.

Yandex карти

Прекият конкурент на американския гигант е Руска компания Yandex, който не предлага сателитно гледане в реално време, но предоставя карти с не по-малко качество. За да видите снимките, трябва да отидете на начална страницауслуга и щракнете върху раздела „Карти“. Пред вас ще се отворят всички налични точки на земното кълбо, които можете да увеличите и разгледате в детайли.

Наскоро се появи невероятна функция: панорамен изглед“, който буквално ви пренася по улиците на избрания град. Бутонът за превключване на дисплея се намира вляво (долния ъгъл на секцията „Карти“). Просто щракнете върху желаното място за показване и пред вас ще се отвори 3D обиколка (достъпна само по главните улици селище). Можете да завъртите картината на 360 градуса, да се движите напред и назад.

Видео на живо от сателит

Карта на света от сателит

Много интересна гледка е карта на света, наблюдавана от сателит. Външният й вид е напълно различен от това, което обикновено виждаме, когато го гледаме географска карта. Сателитната карта е по-скоро снимка, тъй като няма гранични маркери.

Google Maps

Не прилича на картите, с които сме свикнали – нито физически, нито географски. Но ако желаете, можете да пренесете изображението на картата на света от сателит във формата, която ни е позната. Тази работа беше извършена от услугата Google, като по този начин я направи по-удобна за използване сателитни карти. Освен това той направи изображението интерактивно, позволявайки на потребителите да работят с него онлайн, като го показват на монитора.

Работата с такава карта е лесна; с помощта на контролния панел на картата можете да промените мащаба, да увеличите или намалите изображението. Висока резолюция Google Mapsдава възможност да се начертаят най-добрите варианти за транспортни маршрути, да се намерят хотели, ресторанти, кина и т.н.

Ресурсът показва задръстванията в големи градове, а също и при необходимост терена. С Google имате достъп до уникален изглед на отделни улици. За да направите това, просто натиснете бутона, изобразяващ малко човече в долния десен ъгъл. А ако кликнете върху бутона за показване на снимки, ще видите налични снимки на мястото, което търсите.

Google карта на света от сателит онлайн:
(Можете да увеличавате и намалявате мащаба на картата, като използвате знаците + и -)

Yandex карти

Yandex не изостава много от Google, предоставяйки на потребителите своя собствена версия на карти, с които може да се работи и онлайн. За разлика от Google, картите на Yandex имат много по-високо ниво на детайлност на руска територия.

Тъй като картите на такива услуги са сателитни снимки, понякога може да не са актуални. За да избегне сериозни грешки, Yandex например през 2018 г. актуализира своите карти на всеки 2 седмици.

В услугата Yandex Maps можете да използвате няколко начина за работа с документ:

  • преместване на карти;
  • увеличаване на размера им;
  • измерване на разстояния върху него;
  • проправям път;
  • намери държава, град, улица, къща;
  • вижте състоянието на трафика по градските улици, както настоящи (задръствания), така и бъдещи перспективи.

Потребителят има три опции за показване на карти, те се наричат:

  • схематичен слой;
  • сателитен слой;
  • хибрид (това е сателит, допълнен с надписи).

Можете да използвате всяка от услугите, като не забравяте, че информацията за Русия се показва по-добре от Yandex поради по-високата честота на актуализации. И в световен мащаб е по-добре да използвате Google карти, направени във висока резолюция.

Но можете да разгледате такава карта от сателит в услугата Yandex Maps.

Карта на света от сателит от Yandex карти онлайн:
(Използвайте + и –, за да промените мащаба на картата)

Създаден с помощта на инструменти на Yandex.Maps

Сега всяка точка на света може да се види от сателит и може би скоро ще можем да наблюдаваме земята в реално време, денонощно. Предвид темповете на развитие на картографските услуги, това трябва да се случи в близко бъдеще.

Преди повече от шестдесет години започна ерата на практическата слънчева енергия. През 1954 г. трима американски учени подаряват на света първия слънчеви панели, получен на базата на силиций. Перспективата за получаване на безплатно електричество беше реализирана много бързо и водеща научни центровепо целия свят започнаха да работят върху създаването на слънчеви електроцентрали. Първият „потребител“ на слънчеви панели беше космическа индустрия. Именно тук, повече от където и да било другаде, имаше нужда от възобновяеми енергийни източници, тъй като бордовите батерии на сателитите бързо изчерпваха своите ресурси.

И само четири години по-късно слънчевите панели в космоса започнаха да работят за неопределено време. През март 1958 г. САЩ изстрелват сателит със слънчеви панели на борда. По-малко от два месеца по-късно, на 15 май 1958 г., Съветският съюз изстреля Спутник 3 в елиптична орбита около Земята със слънчеви панели на борда.

Първата битова слънчева електроцентрала в космоса

Силиконовите слънчеви панели бяха монтирани на дъното и носа на Спутник 3. Това устройство направи възможно получаването на допълнителна електроенергия почти непрекъснато, независимо от позицията на спътника в орбита спрямо слънцето.

Третият изкуствен спътник. Соларният панел се вижда ясно

Бордовите батерии изчерпаха експлоатационния си живот в рамките на 20 дни и на 3 юни 1958 г. повечето от инструментите, инсталирани на спътника, бяха изключени. Въпреки това устройството за изследване на радиацията на Слънцето, радиопредавателят, който изпращаше получената информация на земята, и радиофарът продължиха да работят. След като бордовите батерии бяха изтощени, тези устройства бяха изцяло захранвани от слънчеви панели. Радиомакът работи почти докато сателитът не изгори в земната атмосфера през 1960 г.

Развитие на вътрешната космическа фотоенергия

Относно енергоснабдяването космически корабдизайнерите са мислили за това на етапа на проектиране на първите ракети-носители. В края на краищата батериите не могат да се сменят в космоса, което означава, че активният експлоатационен живот на космически кораб се определя само от капацитета на бордовите батерии. Първият и вторият изкуствен спътник на Земята бяха оборудвани само с бордови батерии, които бяха изтощени след няколко седмици работа. Започвайки с третия спътник, всички следващи космически кораби бяха оборудвани със слънчеви панели.

Основният разработчик и производител на космоса слънчеви електроцентралиимаше научно-производствено предприятие "Квант". Слънчевите панели Kvant са инсталирани на почти всички домашни космически кораби. В началото това бяха силициеви слънчеви клетки. Силата им беше ограничена както от дадените размери, така и от теглото. Но тогава учените от Kvant разработиха и произведоха първите в света слънчеви клетки, базирани на напълно нов полупроводник - галиев арсенид (GaAs).

Освен това бяха пуснати в производство изцяло нови хелиеви панели, които нямаха аналози в света. Този нов продукт представлява високоефективни хелиеви панели върху субстрат с мрежеста или нишкова структура.


Хелиеви панели с мрежеста и връвна подложка

Силициево-хелиевите панели с двупосочна чувствителност са проектирани и произведени специално за инсталиране на нискоорбитални космически кораби. Например за руския сегмент на международния космическа станция(на космическия кораб "Звезда") бяха произведени панели на основата на силиций с двустранна чувствителност, като площта на един панел беше 72 m².


Слънчева батерия на космическия кораб "Звезда".

Гъвкавите слънчеви клетки с отлични характеристики на специфично тегло също са разработени на базата на аморфен силиций и пуснати в производство: с тегло от само 400 g/m², тези батерии генерират електричество с показател от 220 W/kg.


Гъвкава гел батерия на базата на аморфен силиций

За подобряване на ефективността слънчеви клетки, В голям обемса проведени наземни проучвания и тестове, които са разкрили отрицателни въздействия Голямо пространствовърху хелиеви панели. Това даде възможност да се премине към производството на слънчеви батерии за космически кораби. различни видовес краен срок активна работадо 15 години.

Космически кораб мисия Венера

През ноември 1965 г., с интервал от четири дни, два космически кораба, Венера 2 и Венера 3, изстреляха към най-близкия ни съсед Венера. Това бяха две абсолютно еднакви космическа проба, чиято основна задача беше да кацне на Венера. И двата космически кораба бяха оборудвани със слънчеви панели на основата на галиев арсенид, които се доказаха на предишни космически кораби близо до Земята. По време на полета цялото оборудване на двете сонди работеше без прекъсване. Със станция Венера-2 са проведени 26 комуникационни сесии, а със станция Венера-3 - 63 най-висока надеждностслънчеви панели от този тип.

Поради повреди в контролната апаратура комуникацията с Венера 2 беше загубена, но станция Венера 3 продължи пътя си. В края на декември 1965 г. по команда от Земята траекторията е коригирана и на 1 март 1966 г. станцията достига Венера.


Данните, получени в резултат на полета на тези две станции, бяха взети предвид при подготовката на новата мисия и през юни 1967 г. към Венера беше изстреляна нова автоматична станция Венера-4. Точно както нейните двама предшественици, тя беше оборудвана със слънчеви панели от галиев арсенид с обща площ 2,4 м². Тези батерии поддържаха работата на почти цялото оборудване.


Станция "Венера-4". По-долу е модулът за спускане

На 18 октомври 1967 г., след като спускаемият модул се отдели и навлезе в атмосферата на Венера, станцията продължи работата си в орбита, включително служи като реле на сигнали от радиопредавателя на спускаемия апарат към Земята.

Космически кораб от мисията на Луната

Слънчеви батерии, базирани на галиев арсенид, бяха Луноход-1 и Луноход-2. Слънчевите панели на двете устройства бяха монтирани на шарнирни капаци и служиха вярно през целия период на работа. Освен това на Луноход-1, чиято програма и ресурс са проектирани за един месец работа, батериите издържаха три месеца, три пъти повече от планираното.


Луноход-2 работи на повърхността на Луната малко повече от четири месеца, покривайки разстояние от 37 километра. Все още можеше да работи, ако оборудването не беше прегряло. Устройството падна в пресен кратер с рохкава почва. Дълго се буксувах, но накрая успях да изляза на задна скорост. Когато излезе от дупката, върху капака със слънчеви панели падна малко количество пръст. За поддържане на дадена топлинен режимлегнал слънчеви панелипрез нощта те седяха на горния капак на хардуерното отделение. След като напусна кратера и затвори капака, почвата от него падна върху хардуерното отделение, превръщайки се в своеобразен топлоизолатор. През деня температурата се покачи над сто градуса, оборудването не издържа и отказа.


Модерни слънчеви панели, произведени по най-съвременни нанотехнологии, с използване на нов полупроводникови материалинаправи възможно постигането на ефективност до 35% със значително намаляване на теглото. И тези нови хелиеви панели служат вярно на всички устройства, изпратени както в околоземни орбити, така и в дълбокия космос.

През 1945 г. са получени разузнавателни данни за използването на радиокомуникационни устройства в американската армия. Това беше съобщено на И.В. Сталин, който незабавно организира издаването на указ за оборудването съветска армиячрез средствата за радиовръзка. Създаден е Елементарният електрогалваничен институт, по-късно наречен „Квантов“. Отзад кратко времеЕкипът на института успя да създаде широк набор от източници на ток, необходими за радиокомуникациите.

Николай Степанович Лидоренко ръководи Научно-производственото предприятие (НПП) "Квант" от 1950 до 1984 г.

От 1950 г. институтът създава системи за генериране на електроенергия за проекта Беркут. Същността на проекта беше да се създаде система за противоракетна отбрана на Москва с помощта на зенитни ракети. Н.С. Лидоренко е извикан в Трето главно управление към Министерския съвет и е помолен да ръководи работата по тази тема, която по това време е секретна. Беше необходимо да се създаде система за осигуряване на електричество на зенитното оръдие и самата ракета по време на полет. Използването на генераторни устройства, базирани на конвенционални киселинни електролити в ракета, беше невъзможно. Н.С. Лидоренко постави задачата да разработи източници на ток със солни (несъдържащи вода) електролити. Солта като електролит беше пакетирана в суха форма. По време на изстрелването на ракета вътре в батерията точният моментстрелата се задейства, топлината разтопява солта и едва след това тя се произвежда електричество. Този принцип е използван в системата S-25.

През 1950 г. на Н.С. С Лидоренко се свърза Сергей Павлович Королев, който работи върху ракетата R-2. Полетът на многостепенна ракета се превръщаше в сложен технологичен процес. Екипът, ръководен от Н.С. Лидоренко бяха създадени системи за автономно захранване за ракетата Р-2, а впоследствие и за следващото поколение ракета Р-5. Необходими са захранвания голяма мощ: беше необходимо да се осигури захранване не само на електрическите вериги на самата ракета, но и ядрени заряди. За тези цели е трябвало да се използват термични батерии.

През септември 1955 г. започва строителството на атомната подводница К-3. ленински комсомол". Това беше принуден отговор на пускането в експлоатация на американската ядрена подводница Nautilus през януари 1955 г. Батериите се оказаха една от най-уязвимите връзки. Като източници на ток Н. С. Лидоренко предложи да се използват елементи на базата на сребро и цинк. Енергията интензивността на батерията беше увеличена 5 пъти, така че устройствата бяха в състояние да доставят около 40 000 ампера/час, с 1 милион джаула в рамките на две години, Ленинският комсомол влезе в бойно дежурство под ръководството на Н. С. Лидоренко бяха демонстрирани акумулаторни устройства, които се оказаха 3 пъти по-мощни от американския си аналог.

Следващият етап на Н.С. Лидоренко разработва електрически батерии за торпеда. Трудността беше необходимостта от независими източници на енергия с малък обем, но тя беше успешно преодоляна.

Специално място заема работата по създаването на известната "седемка" на Корольов - ракетата R-7. Отправна точка в провеждането на мащабна работа по ракетите беше Резолюцията на Съвета на министрите на СССР от 13 май 1946 г., подписана от И.В. Сталин. В днешно време някои журналисти тенденциозно се опитват да обяснят вниманието, което оказва ръководството на страната ни космически проекти, предимно военни интереси. Това далеч не е така, както се вижда от наличните документални материалитова време. Въпреки че, разбира се, имаше изключения. И така, Н.С. Хрушчов прочете бележките на S.P. с недоверие няколко пъти. Королев, но беше принуден да се заеме сериозно с проблема едва след като председателят на КГБ докладва за неуспешното изстрелване на американската ракета Red Stone, от което следва, че американската машина е в състояние да изведе в орбита сателит с размерите на портокал. Но за самия Корольов беше много по-важно, че ракетата R-7 можеше да лети в космоса.

На 4 октомври 1957 г. World's First е изстрелян успешно изкуствен спътникЗемята. Автономни системиЗахранването на сателита е разработено от N.S. Лидоренко.

Вторият съветски сателит е изстрелян с кучето Лайка на борда. Системи, създадени под ръководството на Н.С. Лидоренко, осигури жизненоважни функции на сателит с множество източници на ток за различни целии дизайни.

През този период Н.С. Лидоренко разбра възможността за използване на нов, безкраен източник на енергия по това време - слънчева светлина. Слънчева енергияпреобразуван в електричество с помощта на фотоклетки на базата на силициеви полупроводници. По това време цикълът беше завършен фундаментален трудвъв физиката и са открити фотоклетки (фотоконвертори), работещи на принципа на преобразуване на падащото слънчево фотонно лъчение.

Именно този източник - слънчевите панели - беше основният и почти безкраен източник на енергия за третия съветски изкуствен спътник на Земята - автоматичният орбитален спътник. научна лаборатория, с тегло около тон и половина.

Започна подготовката за първия полет на човек в космоса. Безсънни нощи, дълги часове упорита работа... И ето че този ден дойде. Припомня Н.С. Лидоренко: „Само ден преди старта на Гагарин, на Съвета на главните конструктори, се решава въпросът... Королев: „Е, какво е вашето мнение?“ „И така Приемам уринирането като знак за съгласие.” Королев подписва, а ние всички подписваме дванадесет подписа отзад, а Гагарин лети...”

Месец преди полета на Гагарин - 4 март 1961 г. - за първи път в историята е прихваната бойна глава на стратегическа ракета. Източникът на енергия за принципно нов тип оборудване - противоракетната ракета V-1000 - беше батерия, създадена от асоциацията Kvant.

През 1961 г. започва работа и по създаването на космически кораб от клас Зенит - с сложни системиедно захранване от големи блокове, което включва от 20 до 50 батерии.

В отговор на събитието на 12 април 1961 г. американският президент Джон Кенеди каза: "Руснаците откриха това десетилетие. Ние ще го затворим." Той обяви намерението си да изпрати човек на Луната.

Съединените щати започнаха сериозно да мислят за поставяне на оръжия в космоса. В началото на 60-те години американските военни и политици правят планове за милитаризиране на Луната - идеално мястоЗа команден пункти военна ракетна база. От думите на Стенли Гарднър, командир на ВВС на САЩ: „След две или три десетилетия Луната, в своето икономическо, техническо и военно значение, ще има в нашите очи не по-малка стойност от някои ключови области на Земята, за заради чието владение са се състояли основните военни сблъсъци.

Физикът Ж. Алферов проведе серия от изследвания върху свойствата на хетероструктурните полупроводници - създадени от човека кристали, създадени чрез послойно отлагане. различни компонентив един атомен слой.

Н.С. Лидоренко реши незабавно да приложи тази теория в мащабен експеримент и техника. На съветския автоматичен космически кораб - Луноход - за първи път в света бяха инсталирани слънчеви батерии, работещи с галиев арсенид и способни да издържат високи температуринад 140-150 градуса по Целзий. Батериите бяха монтирани на шарнирния капак на Лунохода. На 17 ноември 1970 г. в 7:20 сутринта московско време Луноход-1 докосна повърхността на Луната. От Центъра за управление на полетите е получена команда за включване на слънчевите панели. За дълго временямаше отговор от слънчевите панели, но след това сигналът премина и слънчевите панели се представиха перфектно по време на цялата работа на устройството. През първия ден Луноходът измина 197 метра, през втория - вече километър и половина... След 4 месеца, на 12 април, възникнаха трудности: Луноходът падна в кратер... В крайна сметка рисковано беше взето решение - да затворим капака със слънчевата батерия и да се бием сляпо обратно. Но рискът се изплати.

Приблизително по същото време екипът на Kvant реши проблема със създаването на прецизна система за терморегулация с повишена надеждност, която позволяваше отклонения на стайната температура не повече от 0,05 градуса. Инсталацията работи успешно в Мавзолея на В.И. Ленин повече от 40 години. Оказа се, че се търси и в редица други страни.

Най-важният етап в дейността на Н.С. Лидоренко беше създаването на пилотирани системи за доставка на енергия орбитални станции. През 1973 г. първата от тези станции, станцията Салют, с огромни крила от слънчеви панели, беше изстреляна в орбита. Беше важно техническо постижениеСпециалисти "Квант". Слънчевите клетки са съставени от панели от галиев арсенид. По време на работа на станцията на осветената от слънцето страна на Земята излишното електричество се прехвърляше към електрически батерии и тази схема осигуряваше практически неизчерпаемо енергийно захранване на космическия кораб.

Успешен и ефективна работаслънчеви батерии и системи за електрозахранване, базирани на тяхното използване в станциите Салют, Мир и други космически кораби, потвърдиха правилността на стратегията за развитие на космическата енергия, предложена от Н.С. Лидоренко.

През 1982 г. за създаването на космически енергийни системи екипът на Научно-производственото предприятие "Квант" е награден награден с орденЛенин.

Създаден от екипа на Квант, ръководен от Н.С. Лидоренко, захранващи устройства захранват почти всички военни и космически системинашата страна. Разработките на този екип се наричат ​​кръвоносната система на домашните оръжия.

През 1984 г. Николай Степанович напуска поста главен конструктор на НПО Квант. Той остави процъфтяващо предприятие, наречено „Империята Лидоренко“.

Н.С. Лидоренко реши да се върне към фундаментална наука. Като една от посоките той реши да използва своята нов начинприложно решение на проблема с преобразуването на енергията. Отправната точка беше фактът, че човечеството се е научило да използва само 40% от генерираната енергия. Има нови подходи, които увеличават надеждата за повишаване на ефективността на електроенергийната индустрия с 50% или повече. Една от основните идеи на Н.С. Лидоренко е възможността и необходимостта от търсене на нови фундаментални елементарни източници на енергия.

Източници на материал: Материалът е съставен въз основа на данни, многократно публикувани преди това в печат, както и на базата на филма „Капан за слънцето“ (реж. А. Воробьов, излъчен на 19 април 1996 г.)


Успешната и ефективна работа на слънчеви панели и системи за енергоснабдяване на космически кораби, базирани на тяхното използване, е потвърждение за правилността на стратегията за развитие на космическата енергия, предложена от Н.С. Лидоренко.