Orbitální solární energie je svůdná. Technologie pro její využití nabývají stále zřetelnější obrysy. Nejnověji se úspěchem pochlubil evropský gigant Airbus, který rovněž flirtuje s těžbou solární energie na orbitě Země. Nedávno uspořádali experiment, který prověřil bezdrátový přenos energie.
Experiment se odehrál letos v září (2022), v prostoru německého zařízení Airbusu X-Works Innovation Factory. Šlo o přenos energie vyrobené fotovoltaickým panelem v podobě mikrovln, na vzdálenost 36 metrů. Cílem přenosu byl symbolický model města, přičemž přenesená energie poháněla generátor vodíku a ledničku s pivem pro účastníky akce.
Na oběžnou dráhu sice ještě zbývá pořádná vzdálenost, ale inženýři Airbusu jsou optimističtí. První fungující prototypy technologie Power Beaming očekávají počátkem třicátých let. Jak uvádí vedoucí výzkumu bezdrátového přenosu energie Airbusu Yoann Thueux, teď už mají za sebou úspěšné testy klíčových prvků nové technologie v malém měřítku a chystají se na další level.
Airbus se zřejmě nejprve pokusí o bezdrátový přenos energie z letecké platformy. Až pak přijde na řadu orbita. Airbus si očividně myslí na využití orbitální solární energie v letecké dopravě. Energie přenášená z orbity do letadel by podle nich mohla změnit leteckou dopravu. Letící letouny by rovněž mohly sloužit jako mobilní uzly pro přenos energie kamkoliv na zemském povrchu.
Jean-Dominique Coste z vedení oddělení vývojářů Airbusu Blue Sky je přesvědčený, že bezdrátově přenášená orbitální energie by mohla zásadně změnit i design letounů. Prodlouží jejich dolet, omezí hmotnost, a také rozšíří jejich využití na energetiku. Podle Costeho bude možné zacházet s energií jako s daty.
Výhody orbitální energetiky podle Airbusu spočívají především v tom, že není nutné budovat složitou a drahou pozemní infrastrukturu s elektrárnami, potrubími a kabely. To vše obstará bezdrátový přenos energie. Systém pro orbitální energetiku by přitom neměl být dražší než konvenční pozemní energetické komplexy, jako jaderné elektrárny nebo velké solární či větrné farmy.
Video: Solar Power Beaming - How It Works
Literatura
Na Novém Zélandu připravují komerční dálkový bezdrátový přenos energie
Autor: Stanislav Mihulka (04.08.2020)
V Číně je v provozu první testovací zařízení pro příjem orbitální energie
Autor: Stanislav Mihulka (16.06.2022)
Ambiciózní Space Solar Power Project se chystá na oběžnou dráhu
Autor: Stanislav Mihulka (24.10.2022)
Diskuze:
Bez výpočtů:
V. Novák,2022-11-24 16:16:16
Buď se podaří vytvořit pro přenos energie svazek s takovou hustotou výkonu, že se podaří přenést GW až na pozemní anténu rozumných rozměrů (úmyslně vynechávám co to udělá se vzduchem v cestě paprsku a další podružnosti) - nebo ne.
Pokud ne, nemá cenu dále uvažovat.
Pokud ano, vytvoříme spíš energetickou zbraň než cosi pro bohulibý přenos energie k užitku všeho lidstva...
Pámbusnámiazlýpryč!
Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-23 11:50:30
Po všech zde nastíněných problémech mě napadlo, místo trefovat letadla, nešla by postavit větší létající anténa ve stratosféře, nesená třeba horkovzdušnými balóny a k ohřevu využívat odpadní teplo z přenosu? A pak to teprve posílat znovu na Zem? Nedokážu to spočítat, ale podle mého než trefovat letadla nebo to přenášet rovnou na Zem by to mohlo být schůdnější...
Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-23 12:22:16
A pokud by toto fungovalo, pak by tím šly nabíjet velká dopravní letadla. Je tato představa úplně nereálná?
A ještě mě napadlo, nešla by elektrická energie na oběžné dráze použít i k vynášení nákladu? Pomoci nějak raketě? Laserem? To by také byla velká pomoc, pak bychom mohli tu energii více používat na stavby energeticky náročných věcí (třeba superpočítače) na oběžné dráze, místo přenášet energii na Zem.
Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-23 13:05:34
a místo letadel horkovzdušné vzducholodi, s povrchem z antény, chlazením dovnitř a na elektrický pohon? místo námořní dopravy?
Re: Antena ve stratosfere?
Florian Stanislav,2022-11-23 15:14:36
Balony ve mají dvě základní vlastnosti:
a) praskají, protože v nízkém laku se balon rozpíná
b) jsou unášeny větrem kamkoliv, včetně rychlých jet proudů.
I kdyby balon někde visel, tak letadlo ho míjí řekněme 700 km/h rychlostí, takže šikmé přenosy mikrovln balon-letadlo to neřeší.
Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-23 17:35:42
Dík za názor.
a) souhlasím, proto by asi museli letět v nějaké přijatelné výšce, kde by nepraskly? dokážeme odhadnout v jaké?
b) souhlasím, a nedalo by se s tím něco dělat, když máme k dispozici dostatek elektrické energie? třeba vrtule? samozřejmě to sníží účinnost, odhadneme o kolik?
c) nabíjení letícího letadla nebo vzducholodi z této platformy by podle mého nemělo být náročnější, než Airbusem uvažované nabíjení letadel přímo ze satelitu, nebo?
Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-23 18:11:30
Když bych vzal příklad antény s 1° rozptylem z příkladu p. Mikuláška, tak při rozdílu výšek 1km mezi platformou a nabíjeným objektem má přijímací anténa průměr 17,5m. To mi zas tak neřešitelné nepřijde...
Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-23 19:17:14
ad a) Mimochodem teď koukám na výškový rekord horkovzdušného balónu je přes 21km, to by myslím mělo stačit s rezervou, ne?
Re: Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Florian Stanislav,2022-11-25 09:50:53
Hustota vzduchu ve stratosféře je velmi malá,. Ve 20 km je O,O88 kg/m3 (čili v 21 km asi 15x menší jak při povrchu), takže horkovzdušný balon neunese skoro nic. Jinak řečeno, 11 m3 unese zatížení 1kg, ( = obal, plynu uvnitř a zařízení).
Obrovské zařízení předávající mikrovlnné záření na zem je balonové sci-fi.
Re: Re: Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-25 19:17:31
Dík.
Tak stratosféra je od 10 km a tam je 0,413 kg/m3. Výška je jen jeden z parametrů. 21 km je výškový rekord horkovzdušného balónu, proto to beru jako strop, ne optimum. Samozřejmě čím výš, tím asi líp (kvůli atmosféře, rušení, apod.). Ale třeba by to klidně mohlo letět 5 km nad mořem. Ale zase čím níž, tak může mít větší smysl postavit něco podobného, ale plovoucího.
Ale mě se líbí představa, že mám samonosnou velkou letící anténu v 15 km a můžu přemýšlet, co kolem toho postavit dál. Letecká nákladní doprava se podle mého nabízí...
Zatím jsem řešil jen udržení antény tak, aby se byla schopna neomezeně vznášet.
A jak velký a těžký je mikrovlnný vysílač potřebné velikosti? Airbus to má ve formě satelitu? Velikost jako letadlo? To by asi šlo vyřešit, aby se to udrželo ve vzduchu, ne? Když na to mám navíc dostatek energie.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-25 19:58:40
Ale mě by se spíš líbilo to neposílat dál všechno na Zem. Já bych to posílal více menšími vysílači do místního ekosystému. Tak, jak to má v prezentaci i Airbus...
Re: Re: Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-25 19:40:40
Umím si třeba představit materiál na bázi vodivého aerogelu, který by byl použit na výrobu antény. Bylo by to lehké, dobře by to odvádělo teplo a svým zahříváním by se to lépe vznášelo.
(zkusil jsem google a něco takového? https://6dhub.cz/technologie/V-Cine-vyvinuli-nejlehci-material-na-svete!-Grafenovy-aerogel-je-sedmkrat-lehci-nez-vzduch)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-25 20:23:46
A když by ten materiál snesl vysoké teploty, tak by se do toho dalo prát dost energie. A anténa by byla tak lehká a teplá, že by možná snadno vystoupala i nad těch 21 km. Nebo tuto energii použít na držení menších vysílačů...
Re: Antena ve stratosfere?
Petr Mikulášek,2022-11-23 21:32:23
No tak se na to podíváme... V komentáři pod tímhle vyšel průměr antény 350m. Když si představím stejně velký balón, tak by to byl objem cca 22 450 000m^3. Podle https://www.digitaldutch.com/atmoscalc/ je ve 20km hustota vzduchu 0.088kg/m^3, tak takový balónek bude vážit 1975.6t. Když předpokládáme, že se tahle věc bude pohybovat rychlostí 50m/s, tak kinetická energie bude 28.0625GJ. S aerodynamikou na pytel. Dál ani není potřeba počítat. To zabrzdit a udržet na místě? No potřebujete víc energie, než reálně pošlete z vesmíru.
Nehledě na směrovou charakteristiku přijímací antény, kde bude účinnost směrem k okraji klesat až na nulu a energie se bude odrážet na všechny strany. A na vysílací straně to nebude o nic lepší.
Takže by se v reálu postavila předražená kosočtvercovina, co z principu nemůže fungovat, která bude někde poletovat a bude problém ji přesně tím paprskem zaměřit. S rizikem, že když praskne, spadne vám z 20km rovnou na kokos.
Ale zkuste jim to navrhnout. Je to taková blbost, že to natuty realizují...
Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-23 23:19:02
Super, děkuji.
Počítám, že počítáte kulový balón, ale já spíš myslel něco na způsob nafukovacího bazénu. Tzn. s nosnými balóny po obvodu. Případně třeba i s nafouknutým dnem (anténou), ale placatým, ne kulatým. Navíc by možná nemusel být plněný vzduchem, ale i jiným ohřátým plynem (vodík, helium), ale to bych si v tuto chvíli jen přidělal další problémy.
Platforma by samozřejmě nemusela být ve výšce 20 km, hledal jsem jen maximum, abych mohl alespoň nějak odhadnou velikosti.
Rychlost 50 m/s, nerozporuji, ale ptám se proč? Podle wiki dují ve stratosféře jety od 30 m/s, ale ty tam asi nebudou stále. Navíc jestli vyřešíme problém trefit takovou platformu z oběžné dráhy, pak by asi neměl být neřešitelný problém ji trefit i za letu 50 m/s. Stále mi to přijde o řád jednodušší než jako Airbus trefovat z oběžné dráhy letící letadlo. Pohyb platformy bych řešil jen abych ji udržel v nějakém rozumném koridoru, kde ji potřebuji.
Směrovou charakteristiku přijímací antény řešíte počítám opět na kulové ploše, ale jak jsem naznačil výše, předpokládám možné řešení jiné, ve formě bazénku by se anténa přirozeně prohnula do tvaru podobném satelitu, tedy podle mého naopak, než počítáte Vy.
A bezpečnost? Zaprvé počítám, že primárně by vysela někde nad mořem kolem rovníku, takže pokud by spadla, nic vážného by se asi nestalo. Navíc u zařízení, které je lehčí než vzduch by pád asi nebyl tak pravděpodobný. Kolik bylo havárií vzducholodí za letu? A pokud, tak jelikož by měla mít dostatek energie, mohla by alespoň v případě katastrofy při pádu manévrovat mimo nebezpečné území. A důležitá část by se mohla oddělit a snést na padácích, jako kosmické lodě.
Zbývá tedy dořešit tu předraženou kosočtvercovinu. A to je to, k čemu bych se chtěl dostat ;) Díky za připomínky a že hrajete se mnou tuto hru ;)
Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-23 23:46:15
Popřípadě by v případě havárie šlo možná celou mou platformu ve formě bazénku použít jako nouzový padák, když bych dokázal posunout těžiště dostatečně pod bazének...
Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-24 00:14:23
Ještě mě napadlo, pokud by byl problém s nosností, mohla by se možná platforma doplňovat vodíkem (samozřejmě teď nastávají problémy s výbušností a velkým množstvím energie na palubě a také s celkovou účinností), který by se vyráběl elektrolýzou z vody, kterou by kyvadlově doplňovaly další balóny.
Ale kdyby to udržel jen horký vzduch, bylo by to asi samozřejmě lepší...
Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-24 00:34:43
A ještě mi to nedá ;) dohledal jsem, že největší anténa na světě, čínská FAST o průměru 500 m stála vybudovat 180 mil. dolarů. Kolikrát víc by vyšla její nafukovací varianta nevím, ale jelikož by asi nemusela mít podobnou přesnost, myslím, že by to nemuselo být řádově jinak. A to mi zas tak předražená kravina nepřipadá...
Re: Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Jirka Naxera,2022-11-24 09:27:03
Technicka: Zkuste to cele porovnat s modularnim jadernym reaktorem. Zadne vynaseni kilometrovych konstrukci na obeznou drahu (uz dnes zaneradenou tak, ze i malicka ISS musi vecne manevrovat), zadna noc, zadny rozptyl v atmosfere, zadne problemy s vichrici, zadne problemy tu energii zamerit dostatecne uzkym svazkem apod.
Re: Re: Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-24 10:35:20
Pokud to postavíte takto, tak si jako příznivce jaderné energetiky vyberu snadno. Ale tady se řeší, jestli by šla použít sluneční energie čerpaná na oběžné dráze na něco na zemi. A zatím jsme zde v diskuzi, podle mého, dospěli k tomu, že přímý transfer na Zem je asi nerealizovatelný a Airbusem nastíněné řešení přes nabíjení letadel z oběžné dráhy asi taky těžko. Tak mě napadlo toto řešení a snažím se amatérsky zjistit, jestli by mohlo být funkční. Je to i z toho důvodu, že odpůrcům jádra a zastáncům OZE dlouhodobě říkám, že velké sluneční elektrárny patří na oběžnou dráhu a na zem jaderky a tak nějak nemám chuť měnit svůj názor, tak se to snažím zachránit ;)
Re: Re: Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Josef Hrncirik,2022-11-25 15:41:32
a proto se Irán zločinně pokouší obohatit uran do modulárních reaktorů na 60%
Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Petr Mikulášek,2022-11-24 20:57:38
Tak s bazénem by jsme to narovnali ještě víc. Koule má nejmenší povrch ( = nejlehčí plášť) a nejlíp drží tvar. Když ten tvar změníme, rázem padne víc materiálu, bude to mnohem větší a težší...
Další věc, nestabilita. Nedokážu si představit, jak takhle velkou plachtu ustabilizovat tak, že by se kroutila ve větru - a to je ještě potřeba ji směrovat proti vysílací anténě. Trochu sci-fi...
Kdyby prachy a energii na vývoj toho nesmyslu použili na vývoj 3C (Closed Carbon Cycle), nemusí na zavedených technologiích nic měnit a jenom s do nádrže naleje něco, co se vyrobilo z vody a atmosférickýho CO2.
Re: Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-24 22:26:14
Omlouvám se, ale asi úplně nerozumím.
Rozumím argumentu s povrchem koule, samozřejmě, ale vzducholodi jsou nekulové, různých tvarů a nevidím problém, že by nelítaly. Kdybych vzal nejjednodušší variantu, pevnou obruč, uvnitř síť (anténu) a uvážu k tomu dostatečný počet balónků s héliem, proč by to neletělo? (Nebo v mé preferovanější variantě - síť napnu do nafukovacího kruhu, naplněného héliem) A proč by to bylo nějak výrazně nestabilní? Ano, bude si s tím hrát vítr, ale pokud mi to výrazně nevadí? A s růstem velikosti si myslím, že problémy nenarůstají, ne? Spíš bych si naopak myslel, že se zmenšují. Ale to by nám asi mohli říct příznivci balónového létání, jestli je ve větru stabilnější větší/těžší nebo menší/lehčí balón. A jsou velikostní nějaké limity pro balóny jakéhokoli tvaru?
I kdyby mělo platformu s anténou ve vzduchu držet 200 horkovzdušných vzducholodí velikosti dnešních největších nákladních lodí, tak je to pro mne technické řešení. Pak je samozřejmě otázka finanční. Ale řešil bych to zvlášť.
Technicky nevidím problém, udržet jakkoli velkou platformu ve vzduchu flotilou horkovzdušných vzducholodí, jen se bude měnit potřebný počet vzducholodí. A samozřejmě se dá to řešení škálovat, a spojovat jednotlivé platformy k sobě a stavět tak stále větší anténu.
Ano, pokud si s tím bude pohrávat vítr a já to neustabilizuju, budu přicházet o účinnost. Ale záleží o kolik %, já to nespočítám (a proto to dávám sem, kdyby někdo ano :)), ale když vezmu, že platforma určitě nebude ve vzduchu dělat kotrmelce a bude většinově stále otočena nahoru, tak mi přijde, že by to neměl být diskvalifikační parametr v celkové účinnosti.
Já s Vámi souhlasím, že by se třeba v dnešní době měly peníze pro výzkum směřovat jinam, já jsem třeba rozhodně pro rehabilitaci jádra a vývoj dalších generací reaktorů. Mě jde jen o tu myšlenku, jestli když teoreticky budeme mít na oběžné dráze velké solární elektrárny, kam podle mého patří, tak jestli jejich energii musíme využít na oběžné dráze (superpočítače, nabíjení satelitů, úklidové čety dronů, urychlovače částic, ...) nebo se nám ji nějak podaří i přenést a využít u nás dole.
A bavíme se pod článkem o nápadu Airbusu, na kterém hodlá pracovat. A přijde mi, i po přečtení diskuze, že nastíněné řešení Airbusu má mnoho problémů a nízkou teoretickou účinnost.
Tak jsem zkusil navrhnout představu mou a pokouším se tu debatovat s moudřejšími, nic víc za tím nehledejte, o grant žádat nepůjdu ;)
Re: Re: Re: Re: Antena ve stratosfere?
Stanislav Kaderabek,2022-11-24 23:30:07
Má současná představa je asi taková.
Vezmu nafukovací balóny ve tvaru donutu a pospojuju je do velké sítě. Každý balón musí být lehčí než vzduch. Tady mám víc možností, buď vodík, hélium nebo teplý vzduch. Tím je zajištěno, že celá síť bude stoupat a bude mít nějakou nosnost. Navrch bych dal anténu, jak bylo někde v diskuzi řečeno ve formě sítě.
A teď bych potřeboval, aby se udržela ve vzduchu co nejdéle a na to potřebuji dodávat energii. Jako rozumné se mi zdá využít odpadní teplo z antény. Nevím kolik ho bude a jestli by mi stačilo na to, aby když by to bylo postavené jen na teplém vzduchu. Stačilo by, kdybych měl třeba chladič antény zašitý v balónové tkanině? Třeba? Budu mít tepla tolik, že nebudu vědět, co s ním a budu spíš řešit, aby mi to neshořelo nebo z pohledu potřeby udržení platformy je jeho množství zanedbatelné a budu muset využít i přenášenou energií a dále snižovat účinnost.
Kdyby se toto podařilo vyřešit, tak se to dá škálovat do nekonečna a ve skutečnosti si myslím, že by to nemuselo být ani nijak závratně drahé (pokud bych nemusel použít vodík nebo helium). A z oběžné dráhy se to bude tvářit jako létající koberec pohupující se ve stratosféře, na který bude mířit směrová anténa solární elektrárny.
No a pak zespoda bych přidával další potřebné věci, aby to celé fungovalo...
To je zase Apríla?
Petr Mikulášek,2022-11-23 05:25:20
Ono i kdyby se povedlo nějak udělat "ekologickou" elektrárnu na orbitě (po odmyšlení si fosilních paliv na vynesení na orbitu, jednorázových 2. stupňů změněných na kosmický smetí nebo spálených v zatmosféře a světelnýho smogu, co bude odrážet na Zemi), furt ještě musí lítat stínem Země. A bude to krásný terč pro Perseidy protože ty tam jaksi neshoří v atmosféře a plocha nabude zrovna malá.
Největší sranda jsou antény. Anténa funguje jako reflektor, s rozbíhajícím se kuželem. Plocha, na kterou mikrovlnu dopadnou, je úměrná druhé mocnině vzdálenosti. Kdyby sestrojili anténu, která by byla jako bod, ze kterýho to jde pod úhlem 1°, tak z výšky 20 km to dopadne na oblast průměru 350 m a plochu 96212 m2. Pokud bude přímo nad anténou... Jenomže pokud se to vychýlí, už se z toho stane elipsa. A ve směru V-Z se protáhne klidně na desítky km. To aby kolem rovníku byl minimálně 500m široký pás přijímacích antén. A počítám, že zamířit to taky nebude sranda.
Energetická hustota. No, kdyby zmíněná anténa poslala 1GW, tak máme 10,4kW/m2. Připomínám, že u slunečního světla je to 1.366kW/m2. Jak se na to bude tvářit migrující ptactvo? Bude fasovat drátěný faraklece? A jaký bude útlum a rozptyl v atmosféře?
No tak pošleme ten 1GW. Řekněmě, že anténa bude mít impedanci 50Ω, pak anténou poteče 4472A. Trochu moc na můj vkus. Na 10mΩ MOSFETu, kdybych s ním chtěl budit rezonanční obvod, by to bylo 44.7V a výkonově (při otevření 50% času a zanedbání průchodu lineární oblastí) skoro 200kW ztráty. Jenom na koncovým stupni. Druhá věc je to, co nás učili už na střední, jak dostat optimální účinnost. Srovnat vnitřní odpor zdroje a spotřebiče. Takže na 50Ω anténu musí být 50Ω zdroj, vnitřní ztráty 1GW... Jsme na účinnosti kolem 49% a ještě jsme neopustili orbitu (pokud bude mít panel 35%, máme zpracováno 17.5% dopadajícího světla) a přes 1GW tepelný ztráty.
No útlum v atmosféře, to bude taky prča. A co poleze z antény s rozumným ziskem -5dB a co se pak spálí na střídačích už ani nemám chuť počítat... Z 2GW panelu poleze by voko pár desítek MW. A to se vyplatí.
Re: To je zase Apríla?
Travmyš Polní,2022-11-23 10:23:13
Já bych k rozptylu, extrémním ztrátám a pečeným holubům přidal i možné odrazy a postranní laloky antény. Ona i taková špatně odstíněná mikrovlnka (zlomek z necelé kW) dokáže udělat zajímavé věci. A i kdybychom vyzářili promile energie ze stovek MW nesprávným směrem, copak to asi udělá s komunikací, kde se pracuje s mW?
Počítačová animace a propagační video snese všechno. V reálu je to nepřeberně mnoha způsoby nepraktický nesmysl... Takže co to opravdu je? Past na investory? Zbraň na uvaření protivníka? Masivní rušička na celé kontinenty?
Z kosmu na letadla
Florian Stanislav,2022-11-22 18:59:15
Video ukazuje jakýsi přenos z družice na letadlo.
Letadlo Londýn- Newark letí asi 8 hodin, asi 5500 km, rychlost průměrná nejvýše 700 km/h = 194 m/s. Neletí "přímo", ale víc na sever k Islandu a Grónsku, letí v blízkosti 50° severní šířky, kde obvod Země po rovnoběžce je asi 26 500 km. Touto rychlostí by oběhlo letadlo 50° rovnoběžku asi za 38 hodin.
Družice obíhá kolem středu Země, může být tak nějak nad hlavními trasami Evropa-USA/Kanada, ale nutně bude dráhy letadel míjet a křížit. A navíc různou rychlostí. Nehledě na to že půlka letadel létá přímo v protisněru.
Ve výšce kolem 300 km je kruhová rychlost kolem 7,8 km/s a doba oběhu kolem 90 minut.
Výška nad povrchem Země (km) Kruhová rychlost (km/s)
1000 7,35
5000 5,9
10 000 4,9
20 200 3,9
36 000 3,07
Oběžná doba této geostacionární družice 24 hodin.
Ve výšce asi 20 km je oběžná doba asi 12 hodin ( družice GPS).
Závěr : marné snažení, letadla se budou mikrovlnami trefovat z vesmíru těžko a navíc hodně šikmo. Letadlo letí v 10 km výšky, čili v troposféře, kde jsou vysoká oblaka (základna ve výšce mezi 5 až 13 km.)
Takže ta výhoda, že v kosmu nevadí mraky je lehce narušena.
Šikmý úhel dopadu mikrovln na letadlo = šílené ztráty. Letadlo musí být přísně aerodynamické. A taky bezpečné, což odstřelování paprskem energetických mikrovln těžko bude.
připomnělo mi to citát
František Liška,2022-11-22 15:27:46
z jednoho představení p. Vodňanského a Skoumala: "První seskok v dějinách provedl Josef Douša mladší, když v roce 1680 (rok si asi pamatuju špatně) seskočil z výšky 1m 37 cm. Zajímavé je, že bez padáku. Rozvoj parašutistiky se od těch dob nezastavil"
Kouknul jsem se pro zajímavost na anglickou Wikipedii na předpokládáné parametry (https://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_power_transfer), kde se píše, že na frekvenci kolem 2,5GHz a přenášeném výkonu 750 MW by vysílací anténa měla mít průměr kilometr, přijímající 10 km. Nebylo by lepší, když už bych zastavěl takovou plochu, dát tam raději jaderný reaktor?
Re: připomnělo mi to citát
Vojtěch Kocián,2022-11-22 15:56:23
Kdyby šlo jen o plochu, tak to není tak zlé. Pod tou anténou, která by byla z nějaké drátěné sítě by mohl být prostor na jiné užitečné věci (třeba pěstování potravin) a celé je to skoro bezúdržbové a bezpečné zařízení. Ta satelitní část je o dost problematičtější. GW v solárních panelech na satelitech je docela dost. K tomu problémy s převodem energie na mikrovlny a jeho chlazením. Při těchto výkonech a v kosmickém prostoru žádná legrace. Kilometrová vysílací anténa mi přijde ještě jako řešitelný problém.
Re: připomnělo mi to citát
Jiří Švarc,2022-11-23 08:38:27
Děkuji za odkaz. Pro pohon letadla plus mínus 1 MW by tedy byla potřeba anténa s průměrem plus mínus 1 km. A jestli chápu dobře, tak se jedná o fyzikální omezení, tedy s rozvojem nelze výrazněji zmenšit.
Tak to jsem rád, že vývojáři Airbusu vědí co dělají...
Re: Re: připomnělo mi to citát
Petr Mikulášek,2022-11-23 22:06:29
Jo, na 2.5GHz by bylo jednodušší zbavit Zemi vody, protože jak budou v atmosféře vodní páry, je to v pásmu 2.4-2.5GHz konečná. Mikrovlnka jede na 2.45GHz a každý se může v kuchyni na hrnku vody přesvědčit, jak dopadne setkání mikrovln v tomhle pásmu a dihydrogenoxidu. Ohřívat pracně získanou energií atmosféru ještě před dopadem na přijímací anténu není nejlepší nápad....
Re: připomnělo mi to citát
Petr Galipoli,2022-11-25 10:26:01
Přesněji:
První seskok padákem v dějinách provedl Josef Douša mladší, českého původu. V roce 1677 seskočil z výšky dvou metrů a patnácti centimetrů. Zajímavé je, že bez padáku.
Vývoj parašutismu se však od dob Doušových nezastavil. Naopak, pokračoval mílovými kroky kupředu. Například v roce 1964 podává jistý paraguayský zlepšovatel návrh na instruktážní padák větších rozměrů, kterým může najednou seskočit 619 osob: 4 cvičenci, 16 instruktorů, jedna kuchařka,
masér, psycholog a 596 členů vedení výpravy. (Večerní nápadník z dílka Ej, moja paranoja - Jan Vodňanský)
Je to k něčemu?
Ondřej Nečas,2022-11-22 11:36:24
Mně tedy jako laikovi připadá daleko slibnější způsob, jak získat energii, vrtat do země než létat do vesmíru. Když zavrtám dost hluboko, mám neomezený zdroj tepla, zbývá jen "drobný" problém, jak ho dostat nahoru. Když poletím do vesmíru, mám velmi omezený a komplikovaně využitelný zdroj světla a stále zbývá drobný problém, jak ho dostat dolů...
Re: Je to k něčemu?
Martin Smatana,2022-11-22 17:14:25
S vŕtaním do zeme to nebude len tak. Teplotný gradient napríklad v pieskovcových Javorníkoch je nejakých 20°C na kilometer hĺbky, aby ste dostali do prostredia s teplotou 100°C, museli by ste vŕtať do hĺbky 5 km. V sopečných oblastiach je teplotný gradient približne 40°C na kilometer hĺbky, s tým sa už dá niečo robiť.
Len to má malý háčik, že keď zavediete do zeme studenú vodu, aby sa ohriala, tak ňou ochladíte okolie predmetného zariadenia tak, že to stratí účinnosť. Horniny majú malú tepelnú vodivosť. Museli by ste natrafiť na geotermálnu vodu.
Re: Re: Je to k něčemu?
Bohumír Tichánek,2022-11-23 01:03:39
Jedno sdělení kdysi nabídlo do úvahy, že pro využití tepelné energie z hloubky Země se nemá užít pro pohon turbiny voda. Mohla by se užít jiná látka s nižším bodem varu, než má voda. Dle tabulky např. etanol má 78°C.
Účel experimentu
D@1imi1 Hrušk@,2022-11-22 10:27:32
"Cílem přenosu byl symbolický model města, přičemž přenesená energie poháněla generátor vodíku a ledničku s pivem pro účastníky akce."
Lednička s pivem však byly jako jediné v životní velikosti :))
A) Buď se Evropa připojila k závodům o vesmírné vyzbrojování
B) Nebo se jedná o vábničku pro potenciální zaměstnance Airbusu
C) Nebo by měli být autoři "experimentu" vyhozeni na hodinu
To by muselo stat penez. A pritom je to takova blbost.
Radoslav Porizek,2022-11-22 02:55:02
vzdialenost 36 metrov, neznamy preneseny vykon s neznamou ucinnostou. To ma byt preukazanie, ze oribatalna energetika ma zmysel?
"Systém pro orbitální energetiku by přitom neměl být dražší než konvenční pozemní energetické komplexy, jako jaderné elektrárny nebo velké solární či větrné farmy."
Naklady na vyneseniezariadenia na geostacionarnu drahu je zhruba jeho vaha v zlate. Predstavte si teraz tie tony zlata vo forme orbitalnej elektrarne a verte tvrdeniu, ze elektrearen zo zlata bude lacnejsia ako ta standartna.
Re: To by muselo stat penez. A pritom je to takova blbost.
Jirka Naxera,2022-11-22 09:38:09
Když jsem četl o těch 36 metrech a o tom, že všechny komponenty jsou hotovy, tak jsem si tak někaj vzpoměl na pana Hertze, který to zvládnul už v roce 1888 na 12 metrech. Extrapolovat na orbitu, kde není půl dne stín Země, si to může ct. čtenář sám. ;-)
A pak se mi ještě vybavilo a nemůžu si vzpomenout, který z fyziků (Pauli? Heisenberg?} když četl nějakou teorii, tak na to odpověděl prázdným obdélníkem, s tím, že je to důkaz, že umí kreslit jako už si nepamatuju, Rembrandt?, jen technické detaily vynechány. Nevím, proč mě to napadlo zrovna teď ;-)
Hmm, ale vážně, poloměr Zeměkoule je šetřiseosle = 6378km, ta orbita musí být tisíce kilometrů a vejš aby se to vyhnulo noci, letadlo má tak 10 metrů, to je zlomek úhlově sekundy, a kolik že mají vojenské radary vyzařovací úhel? Jednotky stupňů? Tady mi něco o pár řádů nesedí.
Re: Re: To by muselo stat penez. A pritom je to takova blbost.
Vladimír Bzdušek,2022-11-22 12:24:18
Prečo sa nad tým vzrušujete? Osel zožerie všetko.
Re: To by muselo stat penez. A pritom je to takova blbost.
Petr Galipoli,2022-11-25 14:59:57
Loni v září totiž dokázali inženýři přenést dva kilowatty elektřiny odebrané ze solárních článků do kolektorů vzdálených více než 30 metrů, a to zcela bezdrátově.
(zdroj:https://www.euro.cz/clanky/budiz-elektrina-esa-si-hraje-s-myslenkou-vybudovat-v-kosmu-obri-solarni-elektrarnu-ziskana-energie-ma-na-zem-putovat-bezdratove/?utm_source=rss&utm_medium=text&utm_campaign=rss)
Jiří Švarc,2022-11-22 01:55:19
S těmi letadly je Jean-Dominique Coste přesvědčený protože si to spočítal, nebo tomu jen "věří"?
Protože přenášená energie by musela být alespoň v řádech jednotek MW a to už je pořádná dávka energie, která dokáže v případě laserové zbraně takové letadlo sestřelit.
Je vůbec technicky možné přenést takovou energii mikrovlnami za předpokladu, že plocha na letadle k přijetí takové energie bude řekněme 10 m2?
Re:
Petr Mikulášek,2022-11-23 21:49:13
Řekl bych, že Jean-Dominique Coste je manažer tělem i duší. Manažeři bývají divní tvorové. Projevuje se to například tak, že zatímco člověk žije v časoprostoru, kde je jedna dimenze času a tři prostoru, manažeři mají tři dimenze prostoru a tři dimenze času.
První časová osa zhruba odpovídá našemu času. Jednotkou je 1 Fteřina*). Na té se plánují meetingy a chlastačky.
Druhá časová osa má jednotku 1 Fčíl. Ta se používá pro plánování projektů a organizaci času podřízených. Je empiricky ověřeno, že na ni většinou dají i přesuny autem po silnici.
Třetí časová osa má jednotku 1 Furt. Na té se plánuje spolehlivost zařízení a využívání provizorních oprav typu lepící páska.
A mají obvykle i několik dalších zajímavých mentálních a vědomostních anomálií...
*) O jednotkách SI většinou ještě neslyšeli a ti, co něco zaslechli, to nepochopili
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
