Проект «гелий-3» как основа инновационной экономики
Проблемы космонавтики • «В космонавтике огромное, непропорционально большое место занял «извоз» , то есть вывод на орбиту коммерческих грузов. Запуск ракет-носителей со спутниками и кораблями стал считаться прибыльным бизнесом. Такой подход нельзя признать правильным, ибо он разрушает сами основы развития и процветания космонавтики. Все выдающиеся успехи космонавтики в ХХ веке были достигнуты за счет опережающей постановки и решения проблем. Вопросы пилотируемых полетов, обитаемых орбитальных станций и высадки на другие планеты обсуждались и разрабатывались задолго до появления возможности осуществления этих программ. • Полученные в результате решения этих перспективных программ разработки быстро находили свое практическое применение, в том числе в областях космонавтики, весьма далеких от первоначальных замыслов» . (Д. Верхотуров, сайт apn. ru)
Первое применение будущего ядерно-реактивного двигателя – лунная программа
Книга П. Клушанцева «Станция Луна»
Книга П. Клушанцева «Станция Луна»
Проблемы энергетики • Министерство природных ресурсов РФ: коммерчески рентабельные запасы нефти будут исчерпаны к 2015 -2020 гг. • Кириенко: «если в ближайшее время сохранится нынешняя структура энергетики и темпы роста, то уже к 2030 году потребуется освоение 7 -8 новых месторождений нефти и газа, равных Саудовской Аравии – а такого количества в мире просто нет физически »
Существующие варианты • 1) «АЭС-2006» - срыв сроков и устаревшие технологии • 2) ИТЭР – постоянное затягивание сроков и неэффективная модель • 3) «новая технологическая платформа» - промежуточное решение Всё это – догоняющее развитие
План реальной модернизации В рамках заявленной в РФ политики научнотехнической модернизации осуществляется развитие 5 первоочередных направлений инновационного развития: • • • ядерная энергетика космос энергосбережение, электроника биотехнологии) • 3 проекта, интегрирующие в себе данные 5 направлений: • Проект 1. Ядерные технологии, энергетику и космос следует объединить в один проект – создание термоядерной энергетики на лунном гелии-3 • Проект 2. Конкретным проектом в направлении развития биотехнологий следует определить программу пищевого синтеза, побочным пунктом которого будут и названные президентом медицинские результаты (подробнее см. http: //www. minspace. ru/Projects/mkf 3 -3. html). Проект 3. Необходимо преодолеть отставание России от развитых стран в области электронных технологий. Попытки «догоняющего развития» будут заведомо обречены на провал. Необходимо выдвинуть креативный проект в области электроники, какого ранее ещё не было. Примером такого креативного проекта может стать, например, создание электронной системы проектирования и моделирования, фактически представляющий собой доведенную до логического конца технологию 3 Dпринтеров •
Обоснование проекта гелия-3 Традиционная термоядерная реакция: D (дейтерий) + T (тритий) → 4 Не + нейтрон + энергия - дейтерий – из воды - тритий: - радиоактивный и неустойчивый, отсутствует в природе - нейтроны образуются в виде проникающего излучения и образуют наведенную радиоактивность Предложение: вместо трития использовать гелий-3: D (дейтерий) + 3 Не → 4 Не + протон + энергия - протоны быстро поглощаются и радиоактивности не образуют Основное содержание проблемы: 3 Не образуется на Солнце и поглощается лунным грунтом и атмосферой планет-гигантов, но отклоняется магнитосферой Земли и поэтому на Земле отсутствует. Для его получения необходима космическая программа (ближайшая перспектива – освоение Луны, дальняя перспектива – полеты к Юпитеру, Сатурну, Урану)
Преимущества проекта гелия-3 • 1) экологическая безопасность (отсутствие радиоактивности и нейтронного излучения) • 2) независимость от проблемы исчерпания ресурсов • 3) локомотив для развития ядерной и космической отраслей
Возражения против энергетики на гелии-3 1) «для того, чтобы запустить такую реакцию, нужна температура, в несколько раз больше чем для дейтериево-тритиевой реакции» 2) «а когда мы научимся достигать такую температуру, то с ее помощью можно запустить термоядерную реакцию с изотопом бор-11: 11 B + 10 p → 342 He 5 (эта реакция обладает всеми достоинствами реакции на гелии-3, при том что бор-11 имеется на Земле и для его получения не нужно лететь в космос)»
Ответ на все эти возражения 1) учитывая недостатки дейтериево-тритиевой реакции, она может быть лишь промежуточным этапом 2) любая энергетика (в том числе термоядерная) сопровождается выделением тепла и вкладом в глобальное потепление, поэтому есть смысл выносить термоядерную энергетику в космос 3) именно гелий-3 – это не самоцель, а повод для массовых космических программ
Экономическая сторона вопроса • • Еще в 1991 году были проведены следующие грубые оценки: при топливной составляющей в 1 коп. /(квт-ч) цена тонны гелия-3 была бы 1 млрд рублей. Энергетика СССР (300 ГВт в 1991 году) потребляла бы примерно 40 т гелия 3 в год. В каждом полете на Луну целесообразно было бы привозить 1/3 годовой потребности, то есть 13 -15 т Если бы мы хотели иметь топливную составляющую в 1/3 коп/(к. Вт-ч), то можно было бы допустить, чтобы каждый полет стоил 5 млрд рублей. Таким образом, добыча лунного гелия-3 выглядела бы вполне экономически окупающейся даже с учетом стоимости разработки лунной космической системы, создания и амортизации лунной промышленности. По современным оценкам, затраты на организации системы транспортировки составляют 3, 5 — 4 млрд долларов + 750 млн долларов через каждые 10 рейсов к Луне, доставка 7 т гелия-3 на околоземную орбиту — порядка 30 млн долларов. Некоторые цифры: в 1990 году США потратили 50 млрд долларов на топливо для производства электроэнергии. Такое же количество энергии можно получить из 25 т гелия-3. Таким образом, цена в 2 млрд долларов за 1 т гелия -3 была бы вполне приемлемой. Цена даже в 1 млрд долларов за 1 т гелия-3 эквивалентна 7 долларам за баррель нефти или 15 долларам за 1 т угля, что заметно ниже современных рыночных цен. … история развития ядерной энергетики (последние полвека) демонстрирует увеличение генерируемых температур на порядок в течение 10 лет. В 1990 году на европейском токамаке JET уже жгли гелий-3, при этом полученная мощность составила 140 к. Вт. Примерно тогда же на американском токомаке TFTR была достигнута температура, необходимая для начала реакции в дейтерий-гелиевой смеси. (из книги «Битва за Луну» ).
Экономическая сторона вопроса Из презентации профессора ГАИШ МГУ В. В. Шевченко «Экономические аспекты освоения внеземных природных ресурсов: Луна, астероиды» , октябрь 2012 г. источник - http: //i-sobolev. livejournal. com/377288. html
Экономическая сторона вопроса
Этапы работ
Сроки исполнения Основная задача – собственно освоение гелия-3 2014 1) отработка «традиционной» (дейтериево-тритиевой) термоядерной реакции, 2) лунные экспедиции для оценки наличия запасов гелия-3 отработка технологии термоядерного сжигания гелия-3 промышленное производство оборудования отработка соответствующих технологий на Земле Дополнительная задача – создание источника энергии на свехтяжелых элементах строительство лунных баз по переработке гелия-3 получение сверхтяжелых элементов в весовых количествах отработка технологии энергетического использования сверхтяжелых элементов первый прототип промышленного реактора разработка демонстрационных реакторов строительство реакторов в массовом порядке 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Задачи на ближайший год Разработка источника энергии Получение сверхтяжелых элементов Разработка электронноимпульсного двигателя (новое поколение электрореактивного двигателя) Разработка ускорителя Решение физических вопросов Разработка ускоряющего устройства Проект «Советский космический телескоп» Проверка достоверности программы «Аполлон» Создание системы лунноземного транспорта
Для выполнения поставленной цели необходимо решить вопросы: • 1) кадровый • 2) инновационный • 3) безопасность
Проект предлагаемого решения • • Постановление правительства РCФСР О первоочередных мерах по обеспечению научно-технического развития • • • В целях: - сохранения и приумножения научно-технического потенциала, созданного предыдущими поколениями советских людей; - ликвидации вызванного реставрацией капитализма отставания РСФСР от развитых капиталистических стран в научно-технической области; - осуществления научно-технического прорыва Правительство РСФСР постановляет: 1. Принять программу развития первоочередных фундаментальных научных направлений (см. Приложение 1) в качестве государственной политики РСФСР. 2. Создать при соответствующем правительственном органе РСФСР профессиональные структуры, функцией которых является выполнение упомянутой программы. 3. На реализацию данной программы незамедлительно выделить финансовые средства в размерах, указанных в Приложении 1. Для покрытия этих расходов использовать средства так называемого «стабилизационного фонда» . 4. В целях привлечения грамотных кадров к работе в создаваемых профессиональных структурах предоставить работникам профессиональных структур набор социальных гарантий, устанавливаемых распоряжением руководителя профессиональных структур. 5. Утвердить текст Положения о профессиональных структурах (Приложение 2) • • •
Скачать презентацию Проект гелий-3 как основа инновационной экономики Проблемы
ff25b84879dbfd892fe65860043e1c3f.ppt