1 / 7 Next Page
Information
Show Menu
1 / 7 Next Page
Page Background

Инженерный журнал: наука и инновации

# 8·2016 1

УДК 621.375.825:629.7 DOI 10.18698/2308-6033-2016-08-1525

Физические основы выбора типа и параметров подсистем

лазерной системы передачи энергии в космосе

©

А.С. Коноплев, А.П. Смахтин

Московский авиационный институт (национальный исследовательский

университет), Москва, 125993, Россия

Концепция беспроводной передачи энергии с помощью сфокусированных пучков

электромагнитного излучения открывает принципиально новые возможности в

наземной и космической энергетике. Одним из перспективных направлений разви-

тия беспроводной энергетики является создание лазерных систем передачи энергии

для решения разнообразных задач космической энергетики. Для эффективного приема

и преобразования лазерного излучения в электрическую энергию можно использовать

стандартные полупроводниковые фотоэлектрические преобразователи энергии, па-

раметры которых соответствуют параметрам лазера. Приведен анализ влияния ти-

пов и параметров различных лазеров и приемников-преобразователей энергии ла-

зерного излучения в электрическую энергию на эффективность передачи энергии

в целом.

Ключевые слова:

беспроводная передача энергии, приемник-преобразователь, ла-

зерное излучение, электрическая энергия, фотоэлектрический преобразователь,

эффективность.

Введение.

Впервые идеи использования беспроводной передачи

энергии в космосе приведены в работах Э.К. Циолковского и других

пионеров освоения космического пространства [1]. В дальнейшем

исследования в этой области были продолжены. Первое технически

обоснованное предложение по созданию орбитальных электростан-

ций для передачи энергии на Землю по сфокусированному лучу

сверхвысокой частоты (СВЧ) было опубликовано в работе [2]. Сле-

дует отметить, что беспроводная передача энергии является наиболее

естественным способом передачи энергии по сравнению с передачей

ее по проводам. Солнце передает свою энергию на Землю и другие

небесные тела излучением. Запасы всех углеводородных топлив на

Земле представляет собой законсервированную энергию Солнца.

Варианты использования беспроводных энергосистем и ана-

лиз их эффективности.

В настоящее время рассматриваются пять

вариантов использования беспроводных энергосистем [2, 3].

1. Передача энергии из космоса на Землю.

2. Передача энергии с поверхности Земли на борт орбитальных

космических аппаратов (КА).

3.

Передача энергии от мощного космического энергетического

модуля на борт группы искусственных спутников Земли (ИСЗ).