Журнал «Вокруг Света» №11 за 1975 год
Шрифт:
Человеку палеолита не было дано заглянуть за порог своего времени. Первые металлурги земли не могли предвидеть всех последствий своего гениального свершения. Мы можем предвидеть завтрашний день науки. Но вряд ли кто всерьез возьмется утверждать, что сегодняшнее предвидение «исчерпает» полностью свершения науки грядущего.
Один лишь пример.
В наш век заблудившийся в пустыне путешественник, имея при себе лишь кусок пластмассовой пленки, не умрет от жажды. Добыть воду ему поможет Солнце. Для этого в песке надо выкопать яму, накрыть ее пластмассовой пленкой, придавив по краям камнями к земле. Сверху по ее центру следует положить камень — он заставит пленку провиснуть и образовать небольшой конус. Под ним поставить
По этому принципу в Каракумах уже несколько лет работает солнечный опреснитель. Чабаны туркменского совхоза «Бахарден» приводят сюда на водопой отары. Каждые сутки под стеклами опреснительной установки накапливается более трех кубометров воды — этого количества хватает, чтобы напоить пятьсот овец. И разве можно сейчас, хотя бы приближенно подсчитать и предвидеть, какое революционное воздействие в деле освоения пустынь сможет сыграть этот «эффект полиэтиленовой пленки».
Мало того. Солнце не только «подсказало» этот путь утоления пустынной жажды. Оно даже «подсказало» нам одну техническую конструкцию.
Совсем недавно исследователи Антарктиды обнаружили загадочное озеро, расположенное в горной долине, на Земле Виктории, невдалеке от новозеландской и американской научных станций. Озеро, которому дано имя Ванда, покрыто толстым слоем льда, однако у самого его дна, на глубине 60 метров, вода нагрета до 26 градусов Цельсия.
Новозеландские ученые пришли к выводу, что тепло в придонные воды озера приходит от Солнца. Тепловой эффект ученые объяснили двумя причинами. Основная — повышенная плотность нижнего, насыщенного солями слоя воды, что делает его практически неподвижным и исключает потери тепла за счет конвекции. Вторая важная причина — исключительная чистота воды в озере. Это позволяет солнечным лучам проникать довольно глубоко. В Антарктиде много озер, постоянно покрытых льдом, который, подобно парниковому стеклу, защищает их от промерзания. Ничего похожего на эти озера на других континентах ученым ранее не приходилось встречать.
Так были обнаружены природные аккумуляторы солнечной энергии. Такие устройства гелиотехники давно пытались создать у себя на исследовательских площадках, но строительство солнечных аккумуляторов, из которых можно было бы черпать запасенную впрок энергию в любое, удобное для человека время, оказалось делом весьма сложным.
В нашем институте проведены исследования, показавшие, что для аккумуляции солнечной энергии весьма перспективны соляные бассейны. Это водоемы, заполненные слоями соляных растворов различной концентрации. Чем глубже слой, тем плотнее раствор. Самый плотный и тяжелый слой расположен у дна. Он больше всех и нагревается. Температура воды в нем составляет 90—95 градусов по Цельсию. Самый холодный — верхний слой раствора. Поскольку плотность слоев растворов разная, они не перемешиваются. Потери тепла из такого бассейна весьма незначительны.
. Подумайте только — создаются хранилища, склады солнечных лучей! Вчера это была фантастика. Сегодня — будни технологии. Поэтому, мне кажется, самая безудержная фантазия на тему «Солнце и человек», рожденная сегодня, спустя какое-то время, может выглядеть обыденностью.
— Ну а если все же немножко пофантазировать. Думаю, читатели журнала приключений, путешествий и фантастики Вас поймут...
— Это тем более ответственно, но уговорили. Попробуем.
Отступление в будущее
«Их космическая яхта представляла собой нечто вроде сферы, внешняя оболочка которой — необычайно тонкий и легкий парус — вздувалась и перемещалась в пространстве, улавливая
Это отрывок из фантастического романа известного французского писателя Пьера Буля. Однако полеты в космос под солнечными парусами сегодня уже не являются монополией писателей-фантастов. Инженеры и ученые, вдохновленные идеей путешествия от планеты к планете без затрат топлива, вторглись в страну Фантазию со своими трезвыми математическими расчетами. И вот один из выводов: «Сравнение солнечных парусов с другими двигателями непрерывного действия показало, что в свете современного состояния техники на солнечные паруса должно быть обращено серьезное внимание». Это мнение высказали американские специалисты Д. Хок, Ф. Макмилан и А. Тэнгей в книге «Использование солнечной энергии при космических исследованиях».
Проекты космических парусников основываются на использовании силы давления света, открытой замечательным русским физиком Петром Николаевичем Лебедевым.
Итак, человечество ждет эпоха парусного флота в космосе! Это, правда, будущее. Но ведь уже сегодня солнечный ветер дует в «паруса» космических кораблей. Эти паруса — солнечные батареи для выработки электрической энергии. Впервые такое устройство появилось на третьем советском искусственном спутнике Земли. Теперь панели солнечных батарей стали привычными. Мы часто видим их на экранах телевизоров во время прямых передач из космоса. А как не вспомнить, что энергия Солнца приводила в движение первый внеземной экипаж — «Луноход-1».
Замечательный советский физик А. Иоффе не случайно большие надежды возлагал на прямое преобразование солнечной энергии в электрическую с помощью полупроводников. Он подсчитал, что лишь одна треть территории пустыни Каракумы может дать электроэнергии в двадцать раз больше, чем все современные электростанции мира.
Другой известный советский ученый, академик Б. Константинов, писал, что с решением вопроса о широком преобразовании солнечной энергии в электрическую связано решение проблемы управления климатом и погодой.
Недавно в печати появилось сообщение, что американский ученый Вильям Эшер разрабатывает технологию использования солнечной энергии с целью получения в будущем топлива для электростанций и промышленных предприятий.
Ученый предлагает с помощью гигантских искусственных островов, плавающих в экваториальных районах океана, собирать солнечную энергию и использовать ее для разложения морской воды на водород и кислород. Затем химические элементы будут охлаждаться до сверхнизких температур и в сжиженном состоянии отправляться на тепловые станции материка. На этих станциях при реакции соединения будет выделяться большое количество тепла. Оно пойдет на производство электроэнергии. А так как единственным продуктом сгорания при таких реакциях является обыкновенная вода, то, следовательно, новая технология во многом решает проблему борьбы с загрязнением окружающей среды.
По сообщению Эшера, большинство компонентов, необходимых для производства энергии по этой схеме, уже было опробовано в различных экспериментах и показало себя вполне осуществимым на практике.
Да, использование солнечной энергии открывает возможность преобразить огромные территории, обещает дать человеку ключи к управлению погодой и климатом. Но не только это.
Широкий размах электрификации обусловлен возможностью передавать электрическую энергию на большие расстояния. А может быть, можно так же передавать и солнечную энергию? Ответ был найден — «проводами» лучистой энергии может стать светокабель из тончайших стеклянных волокон. Диаметр каждого из них, покрытого оболочкой-зеркалом, составляет несколько сотых миллиметра. Луч света, попавший в такое волоконце, будет метаться между его стенками и, претерпев миллиарды отражений, выйдет с другого его конца. Будучи перевитыми вместе, волоконца-ниточки образуют толстый, но эластичный жгут — светокабель.