Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Россия проведёт уникальные испытания космического лазера

Аватар пользователя Partisan

Роскосмос планирует уникальный эксперимент по беспроводной передаче энергии в космосе: вместо провода будет использован лазерный луч, по которому передадут электричество с борта российского сегмента МКС на транспортный корабль «Прогресс», находящийся на расстоянии до 2 км от станции.

Федеральное космическое агентство намерено провести в космосе уникальный эксперимент. С помощью лазера будет осуществлена попытка беспроводной передачи энергии с борта российского сегмента МКС на транспортный корабль «Прогресс», который отведут от станции на расстояние около 1,5 км.

Как пишет газета «Известия», подготовкой эксперимента занимаются специалисты РКК «Энергия». По данным издания, они уже приступили к наземной отработке технологии передачи электроэнергии с одного объекта на другой посредством лазерного инфракрасного излучения.

«К проекту подключены ведущие лаборатории страны, и сегодня у нас уже есть фотоэлектрические приёмники-преобразователи с эффективностью около 60%», — рассказал начальник отдела по энергетическим системам космических средств нового поколения РКК «Энергия» Вячеслав Тугаенко.

По его словам, для отработки системы наведения луча на базе предприятия, подготовлена трасса, где расстояние между излучателем и приёмником составляет 1,5 км. «Система успешно функционирует в экспериментальном режиме», — добавил Тугаенко.

По оценкам специалистов корпорации, КПД всего тракта может составить 10—20%, а при использовании самых современных достижений в лазерной технике и оптоэлектронике его можно повысить до 30%.

«В результате первоначальных исследований пришло понимание, что мы можем провести такой эксперимент в космосе. В космическом эксперименте планируется передавать энергию с МКС на транспортно-грузовой корабль «Прогресс», который для этого будет отведён от станции на 1-2 км», — рассказал Тугаенко.

По замыслу разработчиков из РКК «Энергия», создание эффективных лазерных систем позволит в перспективе передавать электроэнергию от космических аппаратов с достаточно мощными энергетическими установками на другие космические аппараты, оснащённые специальными приёмниками-преобразователями, что открывает новые возможности при освоении космического пространства.

https://russian.rt.com/article/133612

Комментарий редакции раздела Космонавтика

Многообещающая технология.

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя letatel
letatel(3 года 8 месяцев)(10:14:22 / 30-11-2015)

Лазерная пушка ?

Аватар пользователя greygr
greygr(5 лет 9 месяцев)(10:22:36 / 30-11-2015)

ну, я полагаю, что, скорее, это система управления энергией: есть некий (условно) энергетический хаб с энергетической установкой и некоторое количество зависимых модулей, которые от него запитаны в беспроводном режиме.

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 2 месяца)(10:24:23 / 30-11-2015)

Плотность потока низка, и как обычно всё упирается в КПД солнечных панелей. Интересно до вращающегося распределителя дошли уже? Это полезно в дальнем космосе, но на орбите представляет только академический интерес.

Аватар пользователя ascold
ascold(5 лет 8 месяцев)(10:56:32 / 30-11-2015)

Вы забываете про "сборщик мусора", космического конечно.. Для таких аппаратов это будет просто идеальная технология. Многоразовый сборщик мусора с эрд, доставляет очередную партию мусора и дозаправляется рабочим телом для эрд, и так может работать пока не выйдет срок службы систем.. Ведь энергию он может получать от орбитальной атомной элктростанции по лазерному лучу!

Аватар пользователя Aijy01
Aijy01(5 лет 2 месяца)(11:05:28 / 30-11-2015)

Сняли с языка :-)

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 2 месяца)(09:43:17 / 01-12-2015)

Глупости, на орбите мусор сам со временем тормозится и возвращается на планету, да и сборщику хватит панелек для работы, рабочее тело передавать всё-равно надо, а если дальний космос, то против физики не попрёшь - оно не имеет смысла на таких расстояниях.

Аватар пользователя Vladyka
Vladyka(5 лет 3 недели)(12:31:46 / 30-11-2015)

и как обычно всё упирается в КПД солнечных панелей

Ну...если это будет ядерный реактор с избыточной энергией, то у же совсем по другому...

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 2 месяца)(09:45:15 / 01-12-2015)

Так его можно и на оба аппарата ставить. Проблему отвода тепла из-за низкого КПД всех преобразований это не снимает.

Аватар пользователя Vladyka
Vladyka(5 лет 3 недели)(12:36:35 / 01-12-2015)

Проблему по отводу вроде как говорили что решили, много реакторов со старта точно фантастика, а вот летающая батарейка вполне... :) Хотя конечно ХЗ ибо и не физик и не космонавт...

Аватар пользователя Partisan
Partisan(5 лет 7 месяцев)(13:55:53 / 01-12-2015)

Интересно, а вариант с "химической батарейкой" прорабатывали? Ну, типа, горючее/окислитель горят в закрытом пространстве, греют рабочее тело, продукты сгорания не выбрасываются, а собираются, и при сближении с базовой станцией меняются на горючее/окислитель. На базовой станции разлагаются на составляющие за счёт энергии реактора и снова по кругу. Горючее м.б. водород, окислитель - кислород.

Аватар пользователя Vladyka
Vladyka(5 лет 3 недели)(14:20:54 / 01-12-2015)

ибо и не физик и не космонавт...

:) Зачем такие сложности?... Ядрен энерджи футур форева... :) Летает себе на орбите, пусть даже в формате орбитальной станции, энергии много не тратит - энергозатраты на обслуживание на сколько я понимаю не такие и большие... А вырабатывает с избытком, поэтому низкий кпд передачи по лучу это не проблема, если ее все равно девать некуда... ну за исключением военного применения :) Летающая на орбите батарейка... С ув.

Аватар пользователя Vanek
Vanek(5 лет 10 месяцев)(11:04:51 / 30-11-2015)

скорее разрабатывают тему транспортно-энергетического модуля.

Аватар пользователя jamaze
jamaze(5 лет 10 месяцев)(11:51:55 / 30-11-2015)

(мечтательно) Ага, поставить зеркало вокруг капельного охладителя/излучателя, и передавать концентрированное тепловое излучению другому кораблю...

Аватар пользователя Vanek
Аватар пользователя jamaze
jamaze(5 лет 10 месяцев)(12:18:33 / 30-11-2015)

Я знаю эту тему, камрад, сам ее пиарил на АШ в свое время.

Аватар пользователя Oriaraniar
Oriaraniar(4 года 7 месяцев)(10:20:36 / 30-11-2015)

Скорее лазерный провод.
Наверное, наиболее адекватное использование лазера в космосе, после измерительного...
Только на больших расстояниях не получится всё-равно

 

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(2 года 6 месяцев)(12:14:02 / 30-11-2015)

К сожалению вы скорее всего правы (насчет расстояний).

 

Аватар пользователя Чебуран
Чебуран(2 года 9 месяцев)(12:38:09 / 30-11-2015)

А почему на дальние не получиться? 

Аватар пользователя Oriaraniar
Oriaraniar(4 года 7 месяцев)(13:42:01 / 30-11-2015)

Плотность потока падает с увеличением диаметра пучка. А расходимость разерного пучка принципиально неустранима. Она зависит от диаметра выходного окна, но даже на больших окнах всё-равно будет. Что в космических масштабах приводит к огромным потерям. Сигнал передать еще можно, но вот энергию далеко уже не выйдет.  Только с относительно близкими объектами (единицы, максимум десятки километров) можно пробовать энергию передавать.

Аватар пользователя Чебуран
Чебуран(2 года 9 месяцев)(13:55:13 / 30-11-2015)

А большой диаметр окна это сколько? Может есть у вас ссылка на что нибудь подробней почитать?

Есть же допустим телескопы диаметром 6 метров.

Насколько я понимаю когерентное излучение достаточно хорошо фокусируется и остальные потери КПД на фотоэлементах и на самом лазере. А есть какие нибудь подробности какой лазер пробуют? 

Аватар пользователя Oriaraniar
Oriaraniar(4 года 7 месяцев)(14:10:44 / 30-11-2015)

http://www.lamet.ru/distributionmeasurement
В принципе, для первого приближения можно почитать. Там есть всякие фокусы, типа самофокусировки и игры с длинами волн, но принципиально проблему не решают.

Если еще короче, то угол расхождения равен 2.44 * длину волны / диаметр апертуры
Это угол. Дальше из геометрии считайте абсолютные расстояния.

Угол этот касается параллельных пучков. Если рассматривать фокусировку, то тут да, можно практически в точку свести пятно. Но есть ньюанс.... Надо абсолютно точно знать расстояние. Что в рамках космоса сложновато.

Телескопы же не излучают. Они принимают излучение. Причём далеко не силовое, а информационное. Про передачу данных лазером я уже говорил, что они отлично для этого подходят.
 

Аватар пользователя O6OPOTEHb
O6OPOTEHb(4 года 8 месяцев)(21:00:13 / 30-11-2015)

А что за проблема с определением расстояний в космосе? В XX веке и радиолокационное измерение расстояния до Венеры производили и лазерное зондирование расположения уголковых отражателей, размещённых на "Луноходах". Представляется, что из-за отсутствия земной атмосферы процесс даже легче.

Аватар пользователя Oriaraniar
Oriaraniar(4 года 7 месяцев)(21:08:57 / 30-11-2015)

Именно разовое определение расстояния не проблема. Проблемы в следующем:
1 - расстояние нужно определять в реальном времени. Ибо смещение на несколько сантиметров равносильно дыре в обшивке. Ну или как-минимум повреждением приёмника
2 - на изменение расстояния нужно аналогично, в режиме реального времени реагировать управляющей оптике. Причём не только в осевом направлении, что еще терпимо, но и в других.
3 - ну и главное, пожалуй. Вся эта красота работает опять же на малых расстояниях. На больших проявляет себя расходимость дифракционная. Формулу я выше кидал. В институте считали, на каких расстояниях фокусировка уже не возможна. Цифр сейчас не вспомню, но там явно не километры.

Аватар пользователя Иван Помидоров

КПД 30% для беспроводной линии - замечательно. Интересно, каков уровень передаваемой мощности?

Аватар пользователя Oriaraniar
Oriaraniar(4 года 7 месяцев)(10:31:32 / 30-11-2015)

А есть альтернативы?

 

Аватар пользователя O6OPOTEHb
O6OPOTEHb(4 года 8 месяцев)(21:04:56 / 30-11-2015)

Да, есть: с аппарата на аппарат можно передать свежее топливо для химического источника энергии.

Аватар пользователя Oriaraniar
Oriaraniar(4 года 7 месяцев)(21:10:41 / 30-11-2015)

А откуда оно на первоначальном аппарате возьмётся? Электричество то худо-бедно генерится на самом аппарате базовом. А вот вся химия исключительно с земли.

Аватар пользователя Mad_Scientist
Mad_Scientist(3 года 10 месяцев)(10:32:04 / 30-11-2015)

«К проекту подключены ведущие лаборатории страны, и сегодня у нас уже есть фотоэлектрические приёмники-преобразователи с эффективностью около 60%»

Итить! Если не врет, то это революция в преобразовании энергии. КПД больше чем у парогазовой турбины!

Аватар пользователя Системник
Системник(2 года 9 месяцев)(10:47:21 / 30-11-2015)

ИК диапазон в лаборатории лет 10 назад 50% устойчиво давал. Если серийный реально будет, то это и правда прорыв. Ядерные печки тут как тут. smiley

Аватар пользователя Pavel_V
Pavel_V(5 лет 1 неделя)(10:52:49 / 30-11-2015)

Итить! Если не врет, то это революция в преобразовании энергии. КПД больше чем у парогазовой турбины!

Если бы было все так просто, то давно бы уже все ТЭЦ позакрывались и человечество бы перешло на панели с КПД 60%.

Либо только на одной волне такое КПД получено (как раз для лазера актуально), либо охлаждать нужно такую панель до нескольких градусов по Кельвину, либо сделаны панели из какого-нибудь сверхредкозема или еще какая засада.

А на 1.5 км проще какой-нибудь провод кинуть для небольших мощностей.

 

Аватар пользователя Skygoo
Skygoo(3 года 2 месяца)(11:22:41 / 30-11-2015)

Охлаждать-то зачем?? Это же не измерительный приёмник, где надо обеспечить приём сигнала с как можно меньшей мощностью, для чего охлаждением понижают порог чувствительности. Здесь наоборот речь о больших энергиях!

А провод кидать замучаешься. Если он гибкий, то его вообще невозможно будет состыковать в автоматическом режиме. Придётся каждый раз человеку в космос выходить. А если это будет два беспилотных КА?

Аватар пользователя Partisan
Partisan(5 лет 7 месяцев)(11:25:43 / 30-11-2015)

Да и запутываются провода там хуже, чем две мыши в ящике столаsmiley

Аватар пользователя Pavel_V
Pavel_V(5 лет 1 неделя)(15:02:51 / 30-11-2015)

Охлаждать-то зачем?? Это же не измерительный приёмник, где надо обеспечить приём сигнала с как можно меньшей мощностью, для чего охлаждением понижают порог чувствительности. Здесь наоборот речь о больших энергиях!

Во-первых, я не утверждал, а предположил.

Во-вторых, если речь о больших энергиях, то КПД панели должно быть близко к единице, чтобы было просто отводить тепло, а тут речь идет о 40% энергии, превращенной в тепло. Так что плотность энергии будет большой, а охлаждение в космосе идет только излучением, а это маловато. Так что вопрос с охлаждением серьезный. Учитывая, что охлаждать не только приемник, но еще и лазер нужно.

А провод кидать замучаешься. Если он гибкий, то его вообще невозможно будет состыковать в автоматическом режиме. Придётся каждый раз человеку в космос выходить. А если это будет два беспилотных КА?

Микро беспилотник, который сам ориентируется на цель. Технологии уже существующие, только работающие немного в других ракетах, которые с самонаведением. Масса будет несколько кг, плюс кабель. По массе может быть выигрыш. А штекер, какой-нибудь магнитный самозахватывающийся можно предположить. Даже для телефонов уже продаются - кинул штеккер к телефону, а он сам к разъему подключился.

Пока больше на понтовый эксперимент походит, чем на промышленную отлаженную технологию.

Аватар пользователя Грохотун
Грохотун(2 года 6 месяцев)(11:26:41 / 30-11-2015)

так космос же, там на себестоимость не смотрят... и температура подходящая)

Аватар пользователя cpr
cpr(2 года 3 месяца)(19:15:19 / 10-12-2015)

Причем тут температура? Охлаждение в вакууме является проблемой. 

Аватар пользователя Lokki
Lokki(2 года 8 месяцев)(13:05:05 / 30-11-2015)

на прошлой неделе анонсировали, что окончены работы по разработке нано-комплексов, которые преобразуют ИК в синий и ультрафиолет. 

в том числе был и российский институт.

ссылку к сожалению найти не могу :( но там несколько слоёв. первый поглощает ИК, последний излучает.

Аватар пользователя TEvg
TEvg(2 года 10 месяцев)(13:34:18 / 30-11-2015)

Это специальный приемник для лазерного луча, который монохроматический и кванты одинаковые прут. На Солнце он такой КПД не дает.

Комментарий администрации:  
*** Отчислен ***
Аватар пользователя Лем
Аватар пользователя Кабан
Кабан(5 лет 3 месяца)(12:17:01 / 30-11-2015)

> Сегодня вдоль газопроводов обязательно устраивают линии электропередачи для катодной защиты, питания перекачивающих насосов и других эксплуатационных служб. Линии эти стоят дорого, провода из цветных металлов воруют... А при однопроводной передаче энергии можно протянуть стальной провод или как-то пустить ток по самой трубе.

Чо-то мне страшновато немножко от таких идей.

Аватар пользователя Xenon_Raider
Xenon_Raider(2 года 11 месяцев)(12:37:08 / 30-11-2015)

Это тот Авраменко, что ещё в 2003-м умер?  А статья вещает, будто всё это происходит чуть ли не сегодня. Мутно как-то всё. 

Аватар пользователя Лем
Лем(5 лет 1 месяц)(12:57:57 / 30-11-2015)

Речь о принципе и возможности.

Аватар пользователя Xenon_Raider
Xenon_Raider(2 года 11 месяцев)(13:48:36 / 30-11-2015)

Сколько лет прошло, "а воз и ныне там".  К чему бы это, если технология реализуется на базе серийно выпускаемых компонентов, и ею заинтересовался Газпром? Значит не всё так просто и лихо, как описано в статье. 

Аватар пользователя Лем
Лем(5 лет 1 месяц)(13:54:32 / 30-11-2015)

К чему бы это, если технология

Всё к этому

И к теме поста о передаче электроэнергии по лазерному лучу.

Аватар пользователя Xenon_Raider
Xenon_Raider(2 года 11 месяцев)(14:07:44 / 01-12-2015)

опять научное открытие на коленке? ))

Аватар пользователя TEvg
TEvg(2 года 10 месяцев)(13:40:05 / 30-11-2015)

Вещь хороша для шибко маневрирующих аппаратов на орбите (сборщик мусора или там подлетел к американскому спутнику и сделал его мусором) и для разведчиков дальнего космоса - мощная электростанция с лазером у Земли и легкий зонд, разгоняющийся от энергии луча. Если пускать много таких зондов, то это будет выгодно, а сами полеты станут быстрыми.

Комментарий администрации:  
*** Отчислен ***
Аватар пользователя Barmalley
Barmalley(5 лет 9 месяцев)(14:57:41 / 30-11-2015)

Главное не промахнуться.

Аватар пользователя RML
RML(3 года 5 месяцев)(15:05:21 / 30-11-2015)

Это круто! Большая проблема космонавтики как раз в энергии! 

Аватар пользователя МГ
МГ(2 года 7 месяцев)(12:15:11 / 01-12-2015)

большая проблема космонавтики в гравитации )

Аватар пользователя petrostov
petrostov(3 года 3 месяца)(21:48:56 / 30-11-2015)

Да-а. Раньше энергию (в основном кинетическую, но потом и ядерную) на расстоянии беспроводным способом передавали от одного объекта до другого с помощью разных летающих или запускаемых объектов. В космосе, таки да, можно обойтись и лазером.

Вот как-то так появляются световые мечи будущего.

Аватар пользователя somebody15
somebody15(2 года 5 месяцев)(01:47:25 / 02-12-2015)

лазерные системы различной мощности существуют уже 50 лет, и если в космосе для лучей нет препятствий, источник энергии оставался проблемой. Если ее решили, то почему бы и нет? Но скорее всего это еще один толстый намек не-партнерам, прямо как в классике: "all your base are belong to us".
Впрочем все мы знаем, что ведро гвоздей на орбите в сто раз дешевле и не менее эффективно против летающих там алюминевых коробочек, хотя скорее всего рано или поздно выведет из строя не только их, но и наши группировки.
Но не-коллеги туповаты, поверить в такое простое и изящное решение во-первых не смогут, во-вторых, и не надо оно им, так что почему бы и не впечатлить их, помигав указкой с одного борта на другой?

Аватар пользователя njoy
njoy(3 года 1 месяц)(03:01:41 / 10-12-2015)

При  этом еще и промахнуться и сжечь этот "Прогресс" нафиг, целиком. Вроде как официально и провал эксперимента, а штаны у кого-то таки покоричневеют

Аватар пользователя cpr
cpr(2 года 3 месяца)(19:18:36 / 10-12-2015)

Ссылку дадите? 

Аватар пользователя cpr
cpr(2 года 3 месяца)(19:11:46 / 10-12-2015)

ИМХО применение возможно только для запитки маломощного оборудования. Вопрос это дешевле РИТЭГ или нет.

КПД приемника 60% при том что в космосе охлаждение по определению является проблемой резко ограничивает передаваемый поток энергии .

Аватар пользователя nictrace
nictrace(5 лет 9 месяцев)(12:39:20 / 11-12-2015)

А они Прогресс не спалят?

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...