Кліматичні і космічні ресурси світу. Використання космічних ресурсів

В даний час досить велика увага приділяється використанню альтернативних джерел всіляких ресурсів. Наприклад, людство вже давно займається розробками отримання енергії з відновлюваних речовин і матеріалів, таких як тепло ядра планети, припливи, сонячне світло і так далі. У поданій нижче статті будуть розглянуті кліматичні та космічні ресурси світу. Їх основна перевага полягає в тому, що вони є поновлюваними. Отже, їх багаторазове використання в достатній мірі ефективно, а запаси можна вважати безмежними.

Перша категорія

Під кліматичними ресурсами традиційно розуміється енергія сонця, вітру і так далі. Даний термін визначає різні невичерпні природні джерела. А свою назву подібна категорія отримала в результаті того, що ресурси, що входять до її складу, характеризуються тими чи іншими особливостями клімату регіону. Крім цього в даній групі виділяють також підкатегорію. Вона носить назву агрокліматичних ресурсів. Основними визначальними факторами, що впливають на можливість розвитку подібних джерел, є повітря, тепло, волога, світло та інші поживні речовини.

Космічні ресурси

У свою чергу, друга з представлених раніше категорій об`єднує невичерпні джерела, які знаходяться поза межами нашої планети. До числа подібних можна віднести всім відомий енергію Сонця. Її і розглянемо докладніше.

Способи використання

Для початку охарактеризуємо основні напрямки розвитку сонячної енергетики як складову групи "Космічні ресурси світу". В даний час виділяють дві основні ідеї. Перша полягає в запуску на навколоземну орбіту спеціального супутника, оснащеного значною кількістю сонячних батарей. За допомогою фотоелементів потрапляє на їх поверхню світло буде перетворюватися в електричну енергію, а після передаватися на спеціальні станції-приймачі на Землі. Друга ідея заснована на схожому принципі. Відмінність полягає в тому, що космічні ресурси будуть збиратися допомогою сонячних батарей, які будуть встановлені на екваторі природного супутника Землі. У такому випадку система буде утворювати так званий "місячний пояс".

Передача енергії

Звичайно, космічні природні ресурси, як і будь-які інші, вважаються малоефективними без відповідного розвитку даної галузі. А для цього необхідна ефективна вироблення, яка неможлива без високоякісної транспортування. Отже, значну увагу необхідно приділити способам передачі енергії від сонячних батарей на Землю. В даний час розроблено два основних способи: за допомогою радіохвиль та світлового променя. Проте на даному етапі виникла проблема. Бездротова передача енергії на Землю повинна безпечно доставляти ресурс космічний. Апарат, який у свою чергу буде здійснювати подібні дії, не повинен надавати руйнівного впливу на навколишнє середовище і організми, що живуть у ній. На жаль, передача перетвореної електричної енергії в деякому діапазоні частот здатна іонізувати атоми речовин. Таким чином, недолік системи полягає в тому, що космічні ресурси можна буде передати тільки на досить обмеженій кількості частот.

Плюси і мінуси

Як і у будь-який інший технології, у представленої раніше існують свої особливості, переваги і недоліки. До достоїнств можна віднести те, що космічні ресурси за межами навколоземного простору будуть в значно більшому доступі для використання. Приміром, сонячна енергія. На поверхню планети потрапляє лише 20-30% від усього світла, що випускається нашою зіркою. У той же час фотоелемент, який буде розташований на орбіті, отримає більше 90%. Крім цього, серед переваг, якими володіють космічні ресурси світу, можна виділити довговічність використовуваних конструкцій. Подібна обставина можливо у зв`язку з тим, що за межами планети немає ні атмосфери, ні впливу руйнівної дії кисню та інших її елементів. Проте космічні ресурси Землі володіють значною кількістю недоліків. Одним з перших стоїть висока вартість установок з видобутку і транспортування. Другим можна вважати важкодоступність і складність експлуатації. Крім цього буде потрібно ще й значна кількість спеціально навченого персоналу. Третім недоліком подібних систем можна вважати значні втрати при передачі енергії від космічної станції на Землю. За підрахунками фахівців вищеописана транспортування буде віднімати до 50 відсотків від усього виробленого електрики.

Важливі особливості

Як уже говорилося раніше, розглянута технологія володіє деякими відмітними характеристиками. Однак саме вони визначають легкодоступность космічної енергетики. Перелічимо найбільш важливі з них. В першу чергу слід відзначити проблематику знаходження станції-супутника на одному місці. Як і у всіх інших законах природи, тут працюватиме правило дії і протидії. Отже, з одного боку буде позначатися тиск потоків сонячної радіації, а з іншого - електромагнітне випромінювання планети. Задане споконвічно положення супутника повинні будуть підтримувати кліматичні та космічні ресурси. Сполучення між станцією і приймачами на поверхні планети належить підтримувати на високому рівні і забезпечувати необхідної ступенем безпеки і точності. Це друга особливість, якої характеризується використання космічних ресурсів. До третього традиційно відносять ефективну працездатність фотоелементів та електронних компонентів навіть в складних умовах, наприклад, при високих значеннях температур. Четверта особливість, яка в даний час не дозволяє забезпечити загальнодоступність вищеописаних технологій, полягає в досить високій вартості як ракет-носіїв, так і безпосередньо самих космічних електростанцій.

Інші можливості

У зв`язку з тим що ресурси, які в даний час є на Землі, в більшості своїй є непоновлюваними, а їх споживання людством з плином часу, навпаки, збільшується, з наближенням моменту цілковитого зникнення найважливіших ресурсів люди все більше замислюються про використання альтернативних джерел енергії. У тому числі до них відносять і космічні запаси речовин і матеріалів. Однак крім можливості ефективної видобутку з енергії Сонця людство розглядає та інші не менш цікаві можливості. Наприклад, розробка родовищ цінних для землян речовин може проводитися на космічних тілах, розташованих в нашій Сонячній системі. Розглянемо деякі з них докладніше.

Місяць

Польоти на неї вже досить давно перестали бути аспектами наукової фантастики. В даний час супутник нашої планети борознять дослідні зонди. Саме завдяки їм людство дізналося, що місячна поверхня має склад, схожий з земною корою. Отже, там можлива розробка родовищ таких цінних речовин, як титан і гелій.

Марс

На так званій "червоній" планеті також багато всього цікавого. Згідно з дослідженнями, кора Марса в набагато більшому ступені багата чистими металевими рудами. Таким чином, на ньому в майбутньому може початися розробка родовищ міді, олова, нікелю, свинцю, заліза, кобальту та інших цінних речовин. Крім того, можливо, саме Марс буде вважатися головним постачальником рідкісних металевих руд. Наприклад, таких як рутеній, скандій або торій.

Планети-гіганти

Навіть далекі сусіди нашої планети можуть постачати нас багатьма необхідними для нормального існування та подальшого розвитку людства речовинами. Таким чином, колонії на далеких рубежах нашої Сонячної системи будуть поставляти на Землю цінна хімічна сировина.

Астероїди

В даний час учені постановили, що саме вищеописані космічні тіла, борознять простори Всесвіту, можуть стати найбільш важливими станціями по забезпеченню безліччю необхідних ресурсів. Наприклад, на деяких астероїдах за допомогою спеціалізованої техніки та ретельного аналізу отриманих даних були виявлені такі цінні метали, як рубідій і іридій, а також залізо. Крім іншого, вищеописані космічні тіла є відмінними постачальниками складної сполуки, яке носить назву дейтерій. Надалі планується використання саме цієї речовини в якості основного паливної сировини для електричних станцій майбутнього. Окремо слід відзначити ще один життєво важливе питання. В даний час певний відсоток населення Землі страждає від постійної нестачі води. У майбутньому подібна проблема може поширитися на більшій частині території планети. У такому випадку саме астероїди можуть стати постачальниками подібного життєво необхідного ресурсу. Оскільки на багатьох з них міститься прісна вода у вигляді льоду.