Transferencia de electricidad desde La Luna

Es 2020, las emisiones de carbono están disminuyendo pero no lo suficientemente rápido. Los océanos continúan aumentando a un ritmo creciente, por lo que se propone un plan para reducir TODAS las emisiones de carbono:

Cubre la luna con paneles solares (toma el centro de la luna como el origen, luego los paneles solares siguen los planos: x=0, y=0, z = 0, donde se cruzan con la superficie de la luna), entonces que en cualquier momento dado (fuera del eclipse lunar) producen electricidad. Sin embargo, hay un problema, ¿cómo se puede transferir la electricidad desde la Luna a la Tierra, donde se necesita?

Suponga que la electricidad se puede almacenar durante un tiempo limitado tanto en la Luna como en la Tierra, por lo que es preferible la transferencia continua de electricidad. Idealmente, la eficiencia de la transferencia es superior al 50 % y es económica a largo plazo.

¿Por qué los paneles solares van a la Luna, para que estén en la oscuridad la mitad del tiempo, y no en la órbita de la Tierra, donde están mucho más cerca de nosotros y pueden estar a la luz del sol y generar energía casi todo el tiempo? ?
Probablemente porque se van a fabricar en el lugar, utilizando recursos lunares, en lugar de hacerlo aquí en la Tierra o la Luna y enviar toda esa masa a la órbita. El pozo de gravedad de la luna es más bajo, pero luego tienes los recursos para los paneles, Y los cohetes Y el combustible.

Respuestas (3)

Hay planes reales para recolectar energía solar del espacio y transferirla a la Tierra. Recomiendo leer sobre energía solar basada en el espacio , o SBSP por brevedad.

La luna no sería la mejor opción para una base de recolección porque A) se eclipsa y B) no usaría más de la mitad de su superficie para la recolección en un momento dado, con la mayoría de sus superficies de recolección en malos ángulos. Obtendría más valor por su dinero si tuviera todas esas superficies en el espacio, orbitando la Tierra, para que puedan apuntar sus paneles hacia el sol.

En cuanto a la transferencia propiamente dicha, simplemente haga que cada satélite apunte un haz estrecho de microondas a la Tierra y lo recoja con enormes platos. Las microondas pueden llegar a la atmósfera con poca pérdida. Dependiendo de la configuración de energía, deberían proporcionar colectivamente suficiente energía para que los platos en la Tierra puedan alimentar ciudades enteras, pero las personas afectadas por el rayo recibirán menos radiación de la que ya reciben de sus teléfonos celulares y enrutadores.

La serie de juegos Simcity ha tenido este tipo de generación de energía desde Simcity 2000. Siempre fue una de mis centrales eléctricas favoritas.

SBSP en un videojuego

Estoy confundido en cuanto a cómo las microondas se transfieren de nuevo a la electricidad, ¿podría explicarme?
@ Cursed1701 No soy un experto en este tipo de cosas, pero me imagino que las microondas excitarían las moléculas de agua y las convertirían en vapor, que a su vez hace girar una turbina.
Guau. Por qué no estamos financiando este.
@ Cursed1701 microondas y luz visible son dos tipos de radiación electromagnética. Puede convertir ambos en electricidad directamente. Pero también puedes usar MW como dijiste. Algunas plantas de energía solar también usan ese principio para calentar agua en una torre.
La agencia espacial de @Maurycy Japan tenía un proyecto para hacerlo realidad hace una década. No sé qué fue de eso, pero voy a comprobarlo.
-1. No hay absolutamente ninguna manera de que esto pueda ser efectivo. Si tomamos la distancia entre la Tierra y la Luna como 384000 km y si tomamos "microondas" como 1 GHz (empeora con el aumento de frecuencia), tendremos una pérdida de camino de alrededor de 205 dB. Solo para poner eso en perspectiva: digamos que tengo un transmisor de 1 GW (es decir, 10 ^ 12 mW o 120 dBm) en la Luna y lo apunto directamente al receptor en la Tierra. La señal recibida sería de alrededor de -85 dBm, o 3,1623*10^9 mW, o en otras palabras, ¡3,16 pW!
Y todo lo anterior sin las pérdidas atmosféricas, sin las pérdidas de la línea de transmisión (esas antenas no se alimentan solas, ya sabes). A decir verdad, también es sin las ganancias de antena, pero cancelar esos ~ 205 dB de pérdida de ruta de espacio libre con ganancias de antena no será trivial, por decirlo suavemente.
Por cierto, dado que la pregunta original pide una eficiencia de ~50 %, cuando lo traducimos en dB, eso es alrededor de 3 dB de pérdida.

La solución común para la transmisión de energía en el espacio es la transmisión de energía por microondas:

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

No es perfecto, pero bastante eficiente. Como quieren energía continua, necesitarían tres satélites de retransmisión en órbita geoestacionaria, separados 120 grados (uno de ellos estará siempre en línea de visión con Luna, y siempre se verán entre sí), para recibir las microondas, y hazlos bajar a la superficie planetaria.

Hay problemas, por supuesto: estos sistemas tendrán magnitudes de mayor potencia y alcance que los dispositivos actuales, los aviones tienen que evitar los haces, el calor residual debe ser radiado lejos de los satélites de retransmisión, se necesita un mantenimiento regular...

Pero nada irresoluble para una civilización, que es capaz de cubrir la Luna con paneles solares.

Podrías usar la electricidad en la luna para extraer y refinar helio-3.

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

El helio-3 es difícil de conseguir en la Tierra, pero está presente en la Luna. en la suciedad superficial. Me preguntaba por qué no se alejaría flotando pero, por supuesto, el helio no flotaría en la luna. En el artículo vinculado, se afirma que el helio-3 disponible haría que la energía de fusión fuera más segura y fácil. El poder de fusión es lo que necesitamos.

1: Usar la energía solar para extraer masivamente la luna en busca de helio-3. Preocúpate muy poco por el impacto ambiental.

2: Concentrar helio-3 en cilindros.

3: Lanza cilindros de vuelta a la tierra con un controlador de masa electromagnético (¡alimentado por energía solar!).

4: Use helio-3 para hacer plantas de energía de fusión seguras.

5: Power Flying Delorean (volado por mí mismo) con uno de esos dispositivos. Cursed1701 Te lo prestaré para impresionar a tu cita.

Veo al buscar una fuente para el impulsor de masa (como se describe en Moon is a Harsh Mistress de Heinlein) que el esquema de extracción de helio exactamente como lo describo aquí se hizo en una película llamada Moon, una película de la que no había oído hablar pero que ahora la intención de ver.

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

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

Transferencia de electricidad desde La Luna
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