Экономика орбитального осветительного зеркала

[cisco]

Выглянул я как то вечером в окошко на ночную мглу бледно подсвеченную городскими фонарями и тусклым светом в окнах и вспомнился мне эксперимент на орбите с зеркалом из тонкой зеркальной  плёнки ...
Речь идёт о простейшей подсветке поверхности земли орбитальным зеркалом без каких-нибудь мудрёных преобразований света в микроволны, а на земле опять блин в свет лампочки  :twisted:
Если не ошибается гугль, то от 40 до 50% всей электроэнергии планеты уходит в банальное освещение с КПД лампад 2-5%  :evil:
Мысль о стоимости спутника (спутников) потребных для освещения такого города как Питер (Казань/Новосибирск) в ночное/зимнее время, его/их ресурс (эффективное время зеркальной плёнки пока ее не посекут микрочастицы), ну и насколько эффективно это для среднего города, ведь кроме эл. энергии экономится инфраструктура, столбы, лампы, электрики, тонны медного и алюминиевого провода ...

[Lanista]

зеленых не забывайте с биоритмами животных и тд...

+ недавно где-то читал статью про световое загрязнение неба
+ бедная Пулковская обсерватория

[Alex_II]

Такой проект надо пробовать где-нибудь в Заполярье - там свет зимой практически не выключается, потому как рассветает в 11 и темнеет около 14:00 Так что эффект может быть заметнее. Вот только на какую орбиту тогда вешать - ОТМ что ли?

[cisco]

Такой проект надо пробовать где-нибудь в Заполярье - там свет зимой практически не выключается, потому как рассветает в 11 и темнеет около 14:00 Так что эффект может быть заметнее. Вот только на какую орбиту тогда вешать - ОТМ что ли?

Ну возьмем к примеру г. Архангельск или Мурманск с его зимней ночью, там эффект будет не только в освещённости но и некотором локальном повышении температуры на 2-5 градусов.
А вот насчет орбиты считать надо чтобы была видимость в северных широтах минимум 4-5 зимних месяцев + недорогой запуск, например с Плисецка идеально  :roll:

PS.

зеленых не забывайте с биоритмами животных и тд...

... а белым медведям не пофигу или они в городе стали жить как считают некоторые иностранные обыватели  :wink:

[Карлсон]

уже считали--невыгодно..

[Fakir]

Идея очень интересная, очень старая (Циолковский, Цандер, Кондратюк, Оберт как минимум), и на первый взгляд  - но тем не менее как-то крепко забытая, и редко афишируемая - орбитальные электростанции почему-то поминают НАМНОГО чаще, хотя вещь совершенно бессмысленная и на порядки более сложная и дорогая.

Возможно, потому, что что-то там не срастается?
В принципе, работ теоретических по зеркалам - должно быть достаточно много, упоминания о некоторых из них - встречаются (так, вроде в МАИ что-то делалось). Но что конкретно насчитали для "больших" вариантов (орбиты, необходимые площади, и т.д.) - я пока не нашёл.

По отдельным экспериментам (типа "Знамени") и их результатам - информация тоже достаточно скудная, увы.

Вопросов много. Хотя как минимум на первый взгляд - тема очень вкусная.

Кстати, Севастьянов ею вроде увлекался тоже, как минимум - одно время.

[Карлсон]

РКК , когда пыталось спасти Энергию, эту тему продвигало.

[ronatu]

1. Pa3Mep cBeToBoro nRTHa Ha 3eM/\e - gukTyeT Hu3kyi0 op6uTy...
2. Hu3kaR op6uTa Tpe6yeT nocToRHHou' akTuBHou' opueHTau,uu 3epka/\a

[Имxотеп]

Вопросов много. Хотя как минимум на первый взгляд - тема очень вкусная.

Для создания сколько-нибудь полезного эффекта яркость освещения должна составлять хотя бы 0.01-0.1 солнечной. Так как размеры "зайчика" в силу геометрии задачи будут минимум 10-20 км, то на орбите должны висеть зеркала площадью во много км2. Такие монтруозные конструкции долго не проживут, их изметелит космическим мусором. В теме про космический лифт приводились соответствующие оценки, а у зеркал суммарная площадь практически такая же.

[ronatu]

1. Pa3Mep cBeToBoro nRTHa Ha 3eM/\e - gukTyeT Hu3kyi0 op6uTy...
2. Hu3kaR op6uTa Tpe6yeT nocToRHHou' akTuBHou' opueHTau,uu 3epka/\a

3. npo Mycop Ha H3O no3a6bI/\... :oops: cnacu6o Имxотепy....

[cisco]

1. Pa3Mep cBeToBoro nRTHa Ha 3eM/\e - gukTyeT Hu3kyi0 op6uTy...
2. Hu3kaR op6uTa Tpe6yeT nocToRHHou' akTuBHou' opueHTau,uu 3epka/\a
3. npo Mycop Ha H3O no3a6bI/\... Embarassed cnacu6o Имxотепy....

1. Вывод ПН на низкую орбиту дешевле чем на ГСО
2. Система ориентации имеет ДУ и запас топлива (или раб. тела) либо систему смены центра масс (маятник)
3. Микрометеоритная убыль рабочей поверхности зеркала будет относительно небольшой 2-5% в год, в итоге имеем снижение КПД на 20-50% через 10 лет, после чего запускаем замену...

Вопрос в том ОКУПИТ ли система себя за эти 10 лет?
PS. Насколько я понимаю размер светового зайчика при плоском зеркале будет одинаков при разных высотах орбиты  :roll:

[Андрей Суворов]

Нет, угловой размер Солнца составляет 0,5 градуса, с таким же углом будут расходиться и лучи от плоского зеркала, если его диаметр будет 1 км, то с 500 км орбиты (ниже нельзя - торможение очень сильное) это даст 5,4 км, а с 5000 км это будет уже 44,6 км. ОТМ даст ещё в 8 раз большее пятно - освещённость, по сравнению с низкой орбитой, упадёт в 7000 раз. А с солнечной - в 137 000 раз. Правда, это солнечная освещённость на экваторе, при солнце в зените
Но даже с ОТМ, чтобы обеспечить 7 Вт/м2 (а это близко к типичной освещённости в наших квартирах), на ОТМ достаточно зеркала диаметром 10 км.

[ronatu]

1. Pa3Mep cBeToBoro nRTHa Ha 3eM/\e - gukTyeT Hu3kyi0 op6uTy...
2. Hu3kaR op6uTa Tpe6yeT nocToRHHou' akTuBHou' opueHTau,uu 3epka/\a
3. npo Mycop Ha H3O no3a6bI/\... Embarassed cnacu6o Имxотепy....

1. Вывод ПН на низкую орбиту дешевле чем на ГСО
2. Система ориентации имеет ДУ и запас топлива (или раб. тела) либо систему смены центра масс (маятник)
3. Микрометеоритная убыль рабочей поверхности зеркала будет относительно небольшой 2-5% в год, в итоге имеем снижение КПД на 20-50% через 10 лет, после чего запускаем замену...

Вопрос в том ОКУПИТ ли система себя за эти 10 лет?
PS. Насколько я понимаю размер светового зайчика при плоском зеркале будет одинаков при разных высотах орбиты  :roll:

BbI Boo6w,e xoTuTe To4ky ocBew,aTb u/\u no/\ocy? :roll:

[Fakir]

Но даже с ОТМ, чтобы обеспечить 7 Вт/м2 (а это близко к типичной освещённости в наших квартирах), на ОТМ достаточно зеркала диаметром 10 км.

Но необходимо учесть также, что для ночного освещения городов нужно в разы меньше
С другой стороны - необходимо учитывать облачность Боюсь, что метеорология сделает в наших широтах невозможным стабильное применение зеркал для уличного освещения... Разве что в качестве дополнительного средства для экономии (ясная ночь - светим зеркалом, облачность - врубаем фонари). Тож, конечно, вариант, но экономика сразу проседает.

[Николай Дзись-Войнаровский]

Если не ошибается гугль, то от 40 до 50% всей электроэнергии планеты уходит в банальное освещение с КПД лампад 2-5%  :evil:

Мысль о стоимости спутника (спутников) потребных для освещения такого города как Питер (Казань/Новосибирск) в ночное/зимнее время, его/их ресурс (эффективное время зеркальной плёнки пока ее не посекут микрочастицы), ну и насколько эффективно это для среднего города, ведь кроме эл. энергии экономится инфраструктура, столбы, лампы, электрики, тонны медного и алюминиевого провода ...

40-50% это многовато, реально не более 10-30%. В масштабах России это до 5 млрд. долларов в год (это если вы во всех городах в РФ разом электрический свет замените на солнечно-зеркальный).

А теперь давайте попробуем посчитать, сколько стоит солнечное зеркало (или система зеркал) способное осветить всю Россию (долларов в год). И сравним.

И это будет нулевое приближение.

[duke]

Сколько будет весить зеркало диаметром 10 км? 15 тыс тонн? Если оно будет стоить(сделать и вывести) 1 млрд$, то насколько это выгодно/невыгодно?
И, главное - какой это свет НЗО-зеркало будет отражать? :shock:

[Андрей Суворов]

Квадратный метр плёнки может весить один грамм - вместе с металлизацией. Квадратный километр, соответственно, будет весить тонну. Пусть половина - плёнка, половина - ферменная поддерживающая конструкция, если оно будет разворачиваться само (а это всё ж не тонкоплёночные солнечные батареи, растрескиваться не должно) - можно квадратный километр вместе с системой ориентации и коррекции орбиты запустить на ОТМ одним Протоном.

[Ну-и-ну]

Часть засады в том, что население самой на данный момент "платежеспособной" страны тщательно старается жить не в городах, а в отдельных пригородных домиках размазанных по нефиговой площади. Это проблема.

Вторая проблема - внедрить лампы CFL (и достичь 75% экономии электричества, тратимого на освещение) заметно проще, чем снабдить США орбитальными светильниками.

Про Россию не знаю.

[ronatu]

Квадратный метр плёнки может весить один грамм - вместе с металлизацией. Квадратный километр, соответственно, будет весить тонну. Пусть половина - плёнка, половина - ферменная поддерживающая конструкция, если оно будет разворачиваться само (а это всё ж не тонкоплёночные солнечные батареи, растрескиваться не должно) - можно квадратный километр вместе с системой ориентации и коррекции орбиты запустить на ОТМ одним Протоном.

D/\R nocToRHHoro ocBew,eHuR noce/\ka-ropoga HaxogRw,erocR Ha wupoTe 60+ co cnyTHuka c op6uTou' 500-600 kM noTpe6yeTcR 2? 3? 4? 5? 6? "kвадратный километр" 3epka/\.... :wink:

[zyxman]

А фонарные столбы подходят не только для освещения - по ним довольно удобно и недорого тянуть проводные коммуникации (то же оптоволокно).