Päikesekompleks "Päike" - NSV Liidu peegelahi

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Unikaalse hoone fotot vaadates on raske ette kujutada, et tegemist pole mitte fantastilise filmi maastikega, vaid täiesti maapealse objektiga. Selle ajalugu sai alguse 1980. aastatel, mil Nõukogudemaa avarustesse (Usbekistanis) hakati ehitama maailma suurimat päikeseahju.

Pealegi ei seisne päikesekompleksi "Päike" suurus ja võimsus mitte niivõrd konstruktsiooni futuristlikes vormides, vaid funktsionaalsuses, sest selle paigaldamine on võimeline tõstma ahju temperatuuri 3500 °C-ni. sekundit, kasutades ainult valgusti energiat.

Ebatavaline ehitus algas 1981. aastal Tien Shani jalamil 1100 m kõrgusel merepinnast. Usbekistani territooriumi, mis tollal kuulus NSV Liitu, ei valitud juhuslikult, sest sedalaadi keerukad eritingimused olid vajalikud ja siin vastasid need põhilistele teaduslikele nõuetele.

Esiteks peab kogu objekt asuma terviklikul kivimassil, et vältida maavärinate ajal hävimist ja maakoore värinad ei kaotanud heliostaatide väljakujunenud suunda kontsentraatorisse.

Teiseks vastab selles piirkonnas aasta jooksul rohkem kui 270 päeva suunatud päikesevalguse kvaliteet nõutavatele parameetritele.

Ja mis kõige tähtsam, sellel kõrgusel on atmosfääris väga vähe tolmu, sest see kompleks on loodud töötama ülipuhaste materjalidega.

Huvitav fakt:Sellise päikeseobjekti prototüüp eksisteerib vaid Prantsusmaal Ida-Püreneede nõlvadel Font-Rome-Odeillos. Alates 1970. aastast on kompleksi baasil oma uuringuid läbi viinud ülikõrgetel temperatuuridel materjalide uurimise uurimiskeskus.

Selle kompleksi insenertehniline arendus läks riigikassale maksma vapustavalt raha, kuid tulemus ületas ka kõige julgemad ootused. Operatsioon pole mitte ainult praktiliselt tasuta, vaid teadlased on saanud ainulaadse baasi uurimistööks. Selleks, et "Päikese Instituut" täies mahus töötaks, tuli akadeemik S. Azimovi juhendamisel töötanud teadlastel teha palju pingutusi ja entusiasmi, sest eksperimentaalinstallatsioonide arvutamine ja arendamine nõudis eriteadmisi.

Päikeseahju keerukas konstruktsioon nõudis täpseid arvutusi, arvestades, et tegemist on keeruka optilis-mehaanilise kompleksiga, mis on varustatud automaatjuhtimissüsteemidega. Koosneb 4-st konstruktsiooniüksusest, millest üks on laugel nõlval paiknev heliostaadiväli, millele on paigaldatud ruudukujuliselt 62 heliostaati, mis on kokku pandud 195-st lamedast peegelelemendist.

Heliostaadivälja automaatselt juhitavate peeglite vastas on paraboloidne (nõgus) kontsentraator, mis koosneb 10700 peeglist, mis on jaotatud 1840 m² suurusele alale. Just see struktuur on võimeline moodustama kontsentraatori fookusvööndis statsionaarset suure tihedusega energiavoogu, mis suunatakse ümber kesktorni, kus tekib üle 3500 °C temperatuur, mis on samaväärne "10 tuhande päikese" energia.

Huvitav: Päikesekompleksi "Päike" paraboolpeegli läbimõõt on 47 m ja Odeilia päikeseahjus - 54 m.

Loomulikult ei kasuta keegi selliseid supervõimeid metallide banaalseks ümbersulatamiseks, neid kasutatakse teaduslikel eesmärkidel, kuna lennunduses ja kosmosetööstuses kasutatavate seadmete ja materjalide testimist ei saa tavatingimustes läbi viia.

Näiteks kosmoselaeva või orbitaaljaama naha loomiseks peate täpselt teadma, kuidas objekti keha talub kuumust pideva päikesevalguse käes ja kuidas see reageerib järsule temperatuuri langusele. Kõigile on selge, et sellised uuringud ei ole ilma päikesekompleksita võimalikud. Kuigi selliseid seadmeid saab hõlpsasti kasutada erinevatel eesmärkidel, näiteks elektri, vesinikkütuse või nanomaterjalide tootmiseks, samuti terase ja muude ülitugevate materjalide sulatamiseks.

Päikeseahju eelised:

- tänu peeglite ja kontsentraatorite süsteemile sai sõna otseses mõttes mõne sekundiga võimalikuks temperatuuri tõsta üle 3500 °, mis võimaldab saada väljundis puhtaid materjale ilma lisanditeta;

- päikesesüsteem on võimeline tagama hetkelise temperatuurimuutuse, mis võimaldab põhjalikult uurida soojuslöökide mõju materjalidele;

- keskkonnaohutus on tagatud tänu sellele, et uuritavat objekti köetakse ainult kiirgusega. See tähendab, et ahi ei tekita saasteaineid.

Hoolimata asjaolust, et Nõukogude Liit on ammu kadunud, nimetati "Päikese Instituut" ümber Usbekistani Teaduste Akadeemia MTÜ "Füüsika-Päike" füüsikalis-tehniliseks instituudiks ja samas režiimis tegeleb see inspireeritult teadustööga. tööd, katsetades regulaarselt päikesepaneelide, nanomaterjalide, optoelektroonika ja paljude teistega.

Novate. Ru toimetuse sõnul tegeleb teadusasutus ka kommertstegevusega, sest kaasaegsed tehnoloogiad vajavad rohkem kui kunagi varem ülitäpset optoelektroonikat, puhast pooljuhti, erikeraamikat, ülitäpseid elemente meditsiiniseadmete ja meditsiiniseadmete loomiseks jne.

Viimasel ajal on populaarseks muutunud ka turism. Reisifirmad korraldavad põnevaid ühepäevaseid ekskursioone, et igaüks saaks oma silmaga näha "Päikese Instituudi" suurust ja selle ainulaadset ahju.