31 января 1983 года появилась серия почтовых марок «Использование ресурсов космоса». Марки отпечатаны в швейцарской типографии «Impressor S. A.» и предназначались для африканского государства Чад. На почтовой миниатюре номиналом 300 франков изображены пионер ракетостроения Герман Оберт, шаттл и нечто непонятное. Рядом с этой непонятной решётчатой конструкцией надпись: «строительство космической станции».
Портрет Оберта выполнен по фотографии, причём художник зеркально повернул изображение. У Оберта задумчивый вид, и может показаться, что он размышляет над проектом космической станции. Но это не так – эту станцию разрабатывали совсем другие люди. Но сначала немного фантастики.
В сборнике рассказов А. Азимова «Я, Робот» действие одного из рассказов происходит в космосе на борту огромной, полуторакилометровый, Солнечной станции № 5. Станция всегда повёрнута к Солнцу одной стороной. Солнечное излучение, поступающее на эту сторону станции, преобразуется в энергию и затем с помощью передатчика излучается на планеты: Солнечная станция № 5 передаёт энергию на Землю, а энергостанция № 4 – на Марс. Станции находятся около Солнца и на значительном удалении от планет – с космической энергостанции планеты выглядят маленькими блестящими точками. Поэтому нужно очень точно фокусировать лучи, которые снабжают планеты энергией: «Отклонения на стотысячную долю угловой секунды, невидимого для невооруженного глаза, было достаточно, чтобы расфокусировать луч – превратить сотни квадратных километров земной поверхности в пылающие развалины». Рассказ с описанием Солнечной станции называется «Логика» и написан в 1941 году. Рассказ посвящён взаимоотношению людей и роботов, солнечная энергостанция упоминается в нём мимоходом. В 1940-х космические энергостанции были фантастикой, но уже через несколько десятилетий, после проведения серьёзных многолетних исследований, эксперты заявили, что современные технологии могут создать подобные станции в ближайшем будущем. В середине и конце 1970-ых в проектах будущих космических исследований заметное место отводилось спутниковой солнечной электростанции. Понятие спутниковой солнечной электростанции появилось в 1968 году. Предполагалось разместить на геостационарной орбите гигантские солнечные коллектор, которые будут передавать на Землю энергию в виде микроволнового излучения. Предварительные исследования показали, что, при условии достаточно низкой стоимости космической транспортировки, с помощью спутниковой солнечной электростанции можно получать дешевую электроэнергию. Но такие спутники должны быть очень больших размеров, порядка нескольких километров, при весе в десятки тысяч тонн. Поэтому такие спутниковые солнечные электростанции нужно собрать в космосе из компонентов, поднятых на орбиту дешевыми мощными ракетами. США давно занимаются поиском новых источников энергии, поэтому исследования по проекту спутниковой солнечной электростанции проводились серьёзно, под руководством Министерства Энергетики США и в содружестве с Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA). NASA заключило контракты на разработку проекта с «Boeing Aerospace Corp.», работающей под руководством Центра Космических Полётов Джонсона в Хьюстоне, и с космическим подразделением «Rockwell International» под руководством Центра космических полетов им. Маршалла в Хантсвилле. В докладе NASA, появившемся в ноябре 1976 года (NASA TM X – 73344), указывается, что космическим подразделение «Rockwell International» по контракту с Центром космических полетов им. Маршалла проводит технико-экономическое обоснование концепции спутниковой солнечной электростанции. Предполагалось, что спутник будет введён в эксплуатацию в середине 1990-х годов. В последующие 30 лет предполагалось постепенно довести мощность до 600 ГВт.
С 1 августа 1976 года «Rockwell» начал работы по контракту, и через 5,5 месяцев был предложен вариант солнечного фотоэлектрического спутника на геостационарной орбите. У спутника два «крыла» с V-образными «корытами», на дне которых установлены батареи фотоэлементов на основе галия-алюминия-арсенида (GaAlAs). Внутренние стенки каждого «корыта» покрыты светоотражающим материалом. Свет, отражаясь от стенок, попадает на фотоэлементы и, преобразуюсь в микроволны, передаётся на Землю. Наземный приёмник (ректенна) преобразует полученное излучение в электроэнергию. Между «крыльями» спутника расположена решётчатая конструкция в виде барабана. Это вращающееся соединение, состоящее из неподвижных и вращающихся колец, на него крепится микроволновая антенна. В ноябре 1977 года «Rockwell» предложил шесть концепций спутниковой солнечной электростанции. Единственное, что у них было общего, это одинаковая для всех ректенна.
На марке Чада изображено одно из предложений «Rockwell» 1977 года – проект «CR–2». Размеры спутника впечатляют: его ширина 2,75 км, длина 27,16 км, высота 1,2 км, расстояние между противоположными углами шестиугольной микроволновой антенны 970 м. Масса составляет 33,7 тыс. тонн. Предполагалось, что на геостационарные орбиты будет выведено 60 таких спутников, каждый из которых будет вырабатывать 5 ГВт энергии. Для 34 градусов северной широты ректенна будет в форме эллипса размером 10х13 км. В апреле 1978 года «Rockwell» закончил предварительное исследование и для дальнейших разработок выбрал два варианта, одним из которых стал «CR–2».
На марке Чада показано одно из «крыльев» спутника с решётчатой конструкцией вращающегося соединения. Микроволновой антенны не видно, она ещё не смонтирована.
Спутник огромен – рядом с ним корабль многоразового использования, изображённый справа под земным диском, кажется совсем маленьким. На марке этот корабль плохо различим, но на иллюстрации, по мотивам которой выполнен рисунок марки Чада, корабль виден очень хорошо.
Проект «CR–2» также появился на блоке Центральноафриканской Республики 1982 года (Michel block № 207). Рисунок проекта дополняет рисунок марки, показывая развитие солнечной энергетики в будущем.
На марке изображён проект спутника международной солнечно-полярной миссии (ISPM). В конце 1970-х предполагалось, что Европейское космическое агентство (ESA) совместно с NASA запустят по одному спутнику для исследования Солнца. В 1981 году NASA отказалось от создания своего спутника. ESA продолжило работу, и в октябре 1990 года спутник, получившие название «Улисс», был запущен с корабля многоразового использования «Дискавери». Спутник изображён на фоне Солнца, под ним солнечная электростанция с солнечными батареями. Надпись на марке: «Использование ресурсов космической солнечной энергии». На поле блока изображены проекты спутниковых солнечных электростанций. Проект «CR–2» 1977 года занимает значительную часть рисунка.
Строительство спутника ещё не закончено. Одно «крыло» построено, на втором ведутся работы.
Между «крыльями» монтируется огромное вращающееся соединение (1). Около него можно разглядеть космических монтажников: астронавт вверху, маленькие фигурки на фоне строящегося «крыла», точки слева и справа.
На рисунке вверху показано, как должно выглядеть вращающееся соединение в собранном виде.
Гигантское поле фотоэлементов (2) уже смонтировано, но пока не установлено на «крыло».
Под углом к солнечным батареям установлены белые светоотражающие панели (3). Отражённый от них свет попадает на фотоэлементы солнечных батарей.
Шестиугольная микроволновая антенна (4) собрана, но ещё не установлена. Расстояние между её противоположными углами около километра.
Возле строящегося спутника много пустых ступеней (5) от ракет-носителей. Эти ракеты-носители доставили на орбиту компоненты спутника.
Астронавт-монтажник (6) перемещается с помощью индивидуального средства передвижения ранцевого типа.
Космическую стройку обслуживают корабли многоразового использования. Их много, на борту одного из них различима надпись «307» – это его порядковый номер.
Французский художник Жан-Луи Пувиллан, выполнивший рисунок блока, творчески переосмыслил картину «Космический полёт» американского художника Роберт Макколла. Сравните шаттлы и облачения астронавтов.
Макколл нарисовал свою картину в 1971 году, за одиннадцать лет до появления блока Центральноафриканской Республики. В том же 1971 он нарисовал картину «Подготовка стыковки», на которой изображена космическая станция, очень похожая на станцию с картины «Космический полёт».
Рисунок спутниковой солнечной электростанции на центральноафриканском блоке и марке Чада не был окончательным вариантом «Rockwell». К марту 1979 года изменилась конструкция, размеры, дополнительно к варианту, в котором микроволновая антенна располагалась между двух «крыльями», был предложен вариант одного «крыла» с антенной на краю и с двумя антеннами. Что же касается «Boeing», проводившей параллельные исследования, то эта корпорация в 1970-е предложил несколько проектов спутниковой солнечной электростанции. Большое внимание было уделено проектам с геостационарными спутниками прямоугольной формы площадью от 50 до 100 кв. км и массой от 50 до 100 Гт.
В отличие от «Rockwell», выбравшей для своего спутника фотоэлементы на основе галия-алюминия-арсенида, «Boeing» выбрала более простые солнечные батареи с очень тонкими кремниевыми фотоэлементами. На рисунке вверху показан вариант спутниковой солнечной электростанции, предложенный «Boeing» в 1978 году. Один из вариантов спутника представлял собой прямоугольную конструкцию шириной 5,2 км и длиной 24,8 км. На поверхности станции предполагалось разместить 14 миллиардов кремниевых фотоэлементов.
На рисунке показаны две спутниковые солнечные электростанции, какими они виделись разработчикам в конце 1979 года. Сверху спутник с фотоэлементами на основе галия-алюминия-арсенида, под ним – спутник на основе кремния.
На поле блока Центральноафриканской Республики 1982 года, вверху справа, показан один из проектов «Boeing» (8).
Под рисунком надпись: «Гигантский солнечный спутник использует солнечную энергию». Солнечные батареи спутника освещены – обратите внимание на отражение Солнца. Антенна спутника (вверху слева) передаёт микроволновое излучение на Землю.
Под рисунком (9) надпись: «Микроволны». Микроволновое излучение (на рисунке жёлтая стрелка вверху) поступает на ректенну (10). На этом рисунке ректенна изображена в виде бледно-жёлтого овала, из центра которого направлена зелёная стрелка. Кривая над ректенной показывает распределение плотности потока мощности микроволнового излучения на поверхности Земли. Пик плотности приходится на ректенну.
Особенно эффектно ректенна (10) должна выглядеть ночью (11). На рисунке показано ночное шоссе и сияющий овал ректенны. Справа дорожный указатель, на котором написано, что до ближайшего населённого пункта 3 километра. Вероятно, его название связано с Солнцем, на указателе можно разобрать часть названия: «Sol...s Si...s». Слева от дороги тянется линия электропередачи, по которой передаётся электроэнергия от ректенны. Хорошо различима река и водоём. Слева, на берегу водоёма, огни небольшого города. От него к ректенне ведёт освещённая дорога.
Рисунки на марке Чада и блоке Центральноафриканской Республики красочные и очень привлекательные. Но исследования «Boing» и «Rockwell» так и остались на бумаге – программа по разработке спутниковой солнечной электростанции была свёрнута.
Рассказ о спутниковых солнечных электростанциях начался с марки Чада 1983 года. Нужно отметить, что вместе с ней был выпущен люкс-блок (Michel № 958) с красочными полями: справа, сверху вниз, показана история развития воздухоплавания и полётов в космос, в нижней части блока изображён город в космосе и футуристические космические корабли.
На одном корабле различимы цифры и надпись «NASA».
Своей раскраской эти корабли немного напоминают раскраску кораблей на картинах Криса Фосса. Вверху приведены две иллюстрации Фосса к обложкам фантастических книг А. Ван-Вогта «Миссия к звёздам» (издание 1977 года) и Дж. Макинтоша «Нормандское завоевание 2066 года» (издание 1977 года). Но рисунки для марок и люкс-блоков выполнил совсем другой художник, Б. Мелон. В серии 6 марок, посвящённых Циолковскому, Годдарду, Королёву, фон Брауну, Эсно-Пельтри, Оберту, и блок.
Рисунок блока выполнил Ж.–Л. Пувиллан. Это нехарактерно для подобных почтовых выпусков, обычно все рисунки для марок и блоков выполняет один художник.
Пувиллан подготовил очень много рисунков для почтовых марок разных стран. Вверх показаны три блока с рисунками Пувиллана. На поле каждого блока художник изобразил проекты космических станций.
Рисунок блока Чада кажется неестественным и даже отталкивающим. Это и непохожий на себя Кеннеди с ассиметричным лицом, и астронавт в нижней части блока. Художник не учёл, что на блок будет нанесена перфорация, поэтому лицо астронавта стало похожим на череп.
Фантастические рисунки Пувиллана можно встретить на многих марках. Но это уже совсем другая история...
ИНТЕРЕСНЫЕ СТАТЬИ
Савельзон В. Путями старых горняков Белошистая А. Не отпуская руки...
|
|
|
||