Stromübertragung vom Mond

Wir schreiben das Jahr 2020, die CO2-Emissionen gehen zurück, aber nicht schnell genug. Die Ozeane steigen weiterhin mit zunehmender Geschwindigkeit, daher wird ein Plan vorgeschlagen, um ALLE Kohlenstoffemissionen zu reduzieren:

Bedecken Sie den Mond mit Sonnenkollektoren (nehmen Sie den Mittelpunkt des Mondes als Ursprung, dann folgen die Sonnenkollektoren den Ebenen: x = 0, y = 0, z = 0, wo sie sich mit der Mondoberfläche schneiden), so dass sie zu jedem beliebigen Zeitpunkt (außerhalb der Mondfinsternis) Strom produzieren. Es gibt jedoch ein Problem, wie kann die Elektrizität vom Mond auf die Erde übertragen werden, wo sie benötigt wird?

Angenommen, der Strom kann sowohl auf dem Mond als auch auf der Erde für eine begrenzte Zeit gespeichert werden, daher ist eine kontinuierliche Stromübertragung vorzuziehen, idealerweise mit einer Übertragungseffizienz von über 50 % und langfristig wirtschaftlich.

Warum fliegen die Solarpanels auf den Mond, so dass sie die Hälfte der Zeit im Dunkeln sind, und nicht in der Erdumlaufbahn, wo sie uns viel näher sind und sie fast die ganze Zeit im Sonnenlicht sein und Strom erzeugen können? ?
Wahrscheinlich, weil sie vor Ort unter Verwendung von Mondressourcen hergestellt werden, anstatt sie hier auf der Erde oder dem Mond herzustellen und all diese Masse in die Umlaufbahn zu schicken. Die Schwerkraft des Mondes ist geringer, aber dann müssen Sie die Ressourcen für die Platten UND die Raketen UND den Treibstoff abbauen.

Antworten (3)

Es gibt konkrete Pläne, Sonnenenergie aus dem Weltraum zu sammeln und auf die Erde zu übertragen. Ich empfehle, der Kürze halber etwas über Space Based Solar Power oder SBSP zu lesen.

Der Mond wäre nicht die beste Wahl für eine Sammelbasis, da A) Sonnenfinsternisse auftreten und B) Sie zu keinem Zeitpunkt mehr als die Hälfte seiner Oberfläche zum Sammeln verwenden würden, wobei die meisten Ihrer Sammelflächen in schlechten Winkeln liegen. Sie würden mehr Wert für Ihr Geld bekommen, wenn Sie all diese Oberflächen im Weltraum haben und die Erde umkreisen, damit sie ihre Panels auf die Sonne richten können.

Was den eigentlichen Transfer betrifft, lassen Sie einfach jeden Satelliten einen engen Mikrowellenstrahl auf die Erde richten und ihn mit riesigen Schüsseln sammeln. Mikrowellen können verlustarm in die Atmosphäre gelangen. Und je nach Leistungseinstellung sollten sie zusammen genug Energie abgeben, damit die Gerichte auf der Erde ganze Städte mit Strom versorgen können, aber die vom Strahl getroffenen Menschen werden weniger Strahlung erhalten, als sie es bereits von ihren Handys und Routern tun.

Seit Simcity 2000 hat die Simcity-Spielereihe diese Art der Stromerzeugung. Sie war schon immer eines meiner Lieblingskraftwerke.

SBSP in einem Videospiel

Ich bin verwirrt darüber, wie die Mikrowellen wieder in Strom umgewandelt werden. Können Sie das erklären?
@ Cursed1701 Ich bin kein Experte für solche Dinge, aber ich stelle mir vor, dass die Mikrowellen Wassermoleküle anregen und sie in Dampf verwandeln würden, der wiederum eine Turbine antreibt.
Wow. Warum finanzieren wir das nicht.
@ Cursed1701 Mikrowelle und sichtbares Licht sind zwei Arten von elektromagnetischer Strahlung. Beides können Sie direkt in Strom umwandeln. Aber du kannst auch MW verwenden, wie du gesagt hast. Einige Solarkraftwerke nutzen dieses Prinzip auch, um Wasser in einem Turm zu erhitzen.
@Maurycy Die japanische Weltraumbehörde hatte ein Projekt, um dies wie vor einem Jahrzehnt zu verwirklichen. Ich weiß nicht, was daraus geworden ist, aber ich werde es überprüfen.
-1. Es gibt absolut keine Möglichkeit, dass dies effektiv sein kann. Wenn wir die Entfernung zwischen Erde und Mond auf sagen wir 384000 km setzen und wenn wir "Mikrowellen" als 1 GHz bezeichnen (es wird schlimmer mit zunehmender Frequenz), haben wir einen Pfadverlust von etwa 205 dB. Nur um das ins rechte Licht zu rücken: Nehmen wir an, ich habe einen 1-GW-Sender (dh 10 ^ 12 mW oder 120 dBm) auf dem Mond und ich richte ihn direkt auf den Empfänger auf der Erde. Das empfangene Signal wäre etwa -85 dBm oder 3,1623 * 10 ^ 9 mW oder mit anderen Worten 3,16 pW !!!
Und das alles ohne die atmosphärischen Verluste, ohne die Übertragungsleitungsverluste (diese Antennen speisen sich nicht selbst, wissen Sie). Um die Wahrheit zu sagen, es geht auch ohne die Antennengewinne, aber das Aufheben dieser ~205 dB des Freiraumpfadverlusts durch Antennengewinne wird nicht trivial sein, um es milde auszudrücken.
Übrigens, da die ursprüngliche Frage nach einem Wirkungsgrad von ~ 50% fragt, wenn wir das in die dB-Sprache übersetzen, sind das ungefähr 3 dB Verlust.

Die gängige Lösung für die Energieübertragung im Weltraum ist die Mikrowellen-Energieübertragung:

https://en.wikipedia.org/wiki/Microwave_transmission#Microwave_power_transmission

Es ist nicht perfekt, aber sehr effizient. Da sie kontinuierliche Energie wollen, würden sie drei Relaissatelliten auf geostationärer Umlaufbahn benötigen, die 120 Grad voneinander entfernt sind (einer von ihnen wird immer in Sichtlinie mit Luna sein, und sie werden sich immer sehen.), um die Mikrowellen zu empfangen, und beamen Sie sie auf die Planetenoberfläche.

Natürlich gibt es Probleme: Diese Systeme werden eine um Größenordnungen höhere Leistung und Reichweite haben als aktuelle Geräte, Flugzeuge müssen den Strahlen ausweichen, Abwärme muss von den Relaissatelliten abgestrahlt werden, regelmäßige Wartung ist erforderlich ...

Aber nichts Unlösbares für eine Zivilisation, die in der Lage ist, den Mond mit Sonnenkollektoren zu bedecken.

Sie könnten den Strom auf dem Mond nutzen, um Helium-3 abzubauen und zu veredeln.

http://www.popularmechanics.com/space/moon-mars/a235/1283056/

Helium-3 ist auf der Erde schwer zu bekommen, aber es ist auf dem Mond vorhanden. im Oberflächenschmutz. Ich habe mich gefragt, warum es nicht wegschwimmen würde, aber natürlich wäre Helium auf dem Mond nicht schwimmfähig. In dem verlinkten Artikel heißt es, dass verfügbares Helium-3 die Fusionsenergie sicherer und einfacher machen würde. Fusionskraft ist das, was wir brauchen.

1: Verwenden Sie die Sonnenenergie, um den Mond massiv für Helium-3 abzubauen. Sorgen Sie sich sehr wenig um die Umweltbelastung.

2: Helium-3 in Zylindern konzentrieren.

3: Zylinder mit einem (solarbetriebenen!) elektromagnetischen Massenantrieb zurück zur Erde schießen.

4: Verwenden Sie Helium-3, um sichere Fusionskraftwerke zu bauen.

5: Power Flying Delorean (von mir selbst geflogen) mit einem solchen Gerät. Cursed1701 Ich werde es dir leihen, um deine Verabredung zu beeindrucken.

Bei der Suche nach einer Quelle für den Massentreiber (wie in Heinleins Moon is a Harsh Mistress beschrieben) sehe ich, dass das Helium-Mining-Schema genau so, wie ich es hier beschreibe, in einem Film namens Moon gemacht wurde - ein Film, von dem ich noch nie gehört hatte, aber den ich jetzt beabsichtigen zu beobachten.

https://www.spaceanswers.com/futuretech/lunar-mass-driver-why-we-should-build-a-space-gun-on-the-moon/

https://en.wikipedia.org/wiki/Moon_(Film)

Stromübertragung vom Mond
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v