RU2094949C1 - Method and device for lunar space power supply - Google Patents

Method and device for lunar space power supply Download PDF

Info

Publication number
RU2094949C1
RU2094949C1 RU9595100207A RU95100207A RU2094949C1 RU 2094949 C1 RU2094949 C1 RU 2094949C1 RU 9595100207 A RU9595100207 A RU 9595100207A RU 95100207 A RU95100207 A RU 95100207A RU 2094949 C1 RU2094949 C1 RU 2094949C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
energy
earth
moon
lunar
microwave
Prior art date
Application number
RU9595100207A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95100207A (en
Inventor
Евгений Федорович Королев
Original Assignee
Евгений Федорович Королев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Федорович Королев filed Critical Евгений Федорович Королев
Priority to RU9595100207A priority Critical patent/RU2094949C1/en
Publication of RU95100207A publication Critical patent/RU95100207A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2094949C1 publication Critical patent/RU2094949C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

FIELD: power supply by means of space lunar power antenna in the form of multibeam active phased antenna array radiating microwave energy obtained by conversion of energy from solar batteries. SUBSTANCE: according to invention, lunar power transmitting antenna is divided into two separate parts. One of them is used to transmit microwave energy to ground receiving power stations (rectennas) installed on Earth's side invisible from Moon and other part is used to transmit microwave energy to space near-earth orbital secondary reflector to be transmitted from them due to secondary reflection to ground receiving power stations (rectennas) installed on Earth's side invisible from Moon. EFFECT: provision for compatibility of rectennas mounted on Earth's sides visible and invisible from Moon as well as between them and space solar-electric power stations of earlier design as far as their dimensions are concerned; reduced size of near-earth space orbital secondary reflectors retaining high efficiency of microwave energy transmission from Moon to ground and near-earth space power consumers, simplified functioning and phasing procedures, reduced scanning angles of two newly introduced parts of common lunar power antenna. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к солнечным космическим энергосистемам и энергостанциям (СКЭС), предназначенным для энергоснабжения наземных потребителей электрической энергии из космоса и различных космических средств и потребителей, расположенных в околоземном космическом пространстве. The invention relates to solar space power systems and power plants (SCES), intended for power supply of ground consumers of electric energy from space and various space means and consumers located in near-Earth space.

Известны способы и средства космического энергосбережения с помощью СКЭС, например [1 5] К недостаткам этих способов и средств в настоящее время относятся огромные технические трудности создания подобных СКЭС и размещения их на околоземной орбите, поскольку требуется создание новых, более мощных по сравнению с имеющимися ракет-носителей для вывода на околоземную геостационарную орбиту колоссального количества грузов, до нескольких десятков и сотен тысяч тонн, за относительно короткие промежутки времени, а также большого количества персонала для выполнения сборочно-монтажных, строительных и эксплуатационных, ремонтных работ, что в свою очередь связано с проведением частых пусков подобных сверхмощных ракетных носителей для частой доставки грузов и людей на орбиты, ухудшением и без того сложной экологической ситуации на Земле из-за разрушения озонового слоя атмосферы Земли, сжигания огромных количеств топлива в первых сверхмощных ступенях ракет-носителей, дополнительным сильным загрязнением в связи с этим атмосферы Земли. Known methods and means of space energy saving using SCES, for example [1 5] The disadvantages of these methods and tools currently include the huge technical difficulties of creating such SCES and placing them in low Earth orbit, since it requires the creation of new, more powerful than existing rockets -carriers for launching into the near-earth geostationary orbit a huge amount of cargo, up to several tens and hundreds of thousands of tons, for relatively short periods of time, as well as a large number of trans It is for carrying out assembly, installation, construction and maintenance, repair work, which in turn is associated with frequent launches of such heavy-duty rocket carriers for the frequent delivery of goods and people to orbits, and the deterioration of the already difficult environmental situation on Earth due to the destruction of ozone layer of the Earth’s atmosphere, burning of huge amounts of fuel in the first super-powerful stages of launch vehicles, additional severe pollution in connection with this of the Earth’s atmosphere.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному способу лунного космического энергоснабжения и средствам для его осуществления относится патент США [5] согласно которому Луна, являясь естественным спутником Земли, представляет собой довольно крупную космическую платформу, пригодную для размещения на ней крупных солнечных энергетических и радиотехнических СВЧ-систем, значительно превосходящих по мощности СКЭС, и обладающую при этом огромными минеральными ресурсами, благоприятными в результате добычи их открытым способом на Луне для производства таких элементов энергетических объектов, как, например, солнечных батарей, твердотельных и полупроводниковых генераторных и усилительных приборов из кремния, антенн и других конструкционных элементов из алюминия, различных композиционных материалов из окиси кремния и т.д. The closest in technical essence to the proposed method of lunar space energy supply and the means for its implementation is a US patent [5] according to which the Moon, being a natural satellite of the Earth, is a fairly large space platform suitable for hosting large solar energy and radio-frequency microwave systems significantly exceeding the power of SCES, and possessing at the same time huge mineral resources favorable as a result of open-pit mining at Moon for the production of such elements of energy objects as, for example, solar panels, solid-state and semiconductor generator and amplifier devices made of silicon, antennas and other structural elements from aluminum, various composite materials from silicon oxide, etc.

К недостаткам известного способа [5] лунного космического энергоснабжения и средств для его осуществления относятся несовместимость характерных линейных размеров приемных наземных энергетических станций (ректенн), работающих в режиме непосредственного приема СВЧ-энергии от передающей лунной энергетической антенны (ФАР), расположенных на видимой с Луны стороне Земли, и в режиме приема СВЧ-энергии через космические околоземные орбитальные переотражатели СВЧ -энергии, т.е. ректенн, расположенных на невидимой с Луны стороне Земли, а также завышенные характерные линейные размеры космических околоземных орбитальных переотражателей, превышающие 1 км, заниженные размеры ректенн, составляющие, как указано в патенте [5] величину, равную около 400 м, и низкая эффективность передачи СВЧ-энергии с Луны к наземным и околоземным космическим потребителям энергии. The disadvantages of the known method [5] of lunar space power supply and means for its implementation include the incompatibility of the characteristic linear dimensions of receiving ground power stations (rectennes) operating in the direct mode of receiving microwave energy from a transmitting lunar energy antenna (PAR) located on the visible from the Moon side of the Earth, and in the mode of receiving microwave energy through space near-Earth orbital re-reflectors of microwave energy, i.e. rectennes located on the side of the Earth invisible from the Moon, as well as overestimated characteristic linear dimensions of space near-Earth orbital re-reflectors exceeding 1 km, underestimated rectennes, which, as indicated in the patent [5], amount to about 400 m and low microwave transmission efficiency -energy from the Moon to terrestrial and near-Earth space energy consumers.

Поэтому целью изобретения является обеспечение совместимости характерных размеров приемных наземных энергетических станций (ректенн), работающих в режиме непосредственного приема СВЧ-энергии от передающей лунной энергетической антенны (ФАР) и в режиме приема СВЧ-энергии через космические околоземные орбитальные переотражатели, и сокращения характерного размера космических околоземных переотражателей при сохранении высокой эффективности передачи СВЧ -энергии с Луны к наземным и околоземным космическим потребителям энергии. Therefore, the aim of the invention is to ensure compatibility of the characteristic sizes of receiving ground power stations (recten) operating in the mode of direct reception of microwave energy from a transmitting lunar energy antenna (PAR) and in the mode of receiving microwave energy through space near-Earth orbital re-reflectors, and reducing the characteristic size of space near-Earth reflectors while maintaining high efficiency of microwave energy transmission from the Moon to terrestrial and near-Earth space energy consumers.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предложенному способу лунного космического энергосбережения на каждой лунной энергетической станции (базе), расположенной на поверхности соответственно западной и восточной оконечностей видимой с Земли стороны Луны в периоды лунных дней с помощью каждой решетки коллекторов поверхностного типа накапливают и концентрируют солнечную радиационную энергию, преобразуя ее в каждой решетке солнечных батарей в энергию постоянного или переменного тока низких частот, преобразуют эту энергию в СВЧ-энергию в каждом ансамбле передатчиков СВЧ-энергии, излучают ее в виде множества сформированных композиционных энергетических СВЧ-лучей с помощью каждой одной передающей лунной энергетической антенны типа многолучевой активной фазированной антенной решетки (ФАР) модулей, излучающей по каждому одному энергетическому СВЧ-лучу в направлении каждой из приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на видимой с Луны стороне Земли, и по каждому одному энергетическому СВЧ -лучу в направлении каждого из космических околоземных орбитальных переотражателей СВЧ -энергии, с помощью которых переотражают СВЧ -энергию на приемные наземные энергетические станции (ректенны), расположенные на невидимой с Луны стороне Земли, преобразуют принимаемую ректеннами СВЧ-энергию в энергию постоянного или переменного тока низких частот и передают ее потребителям, при этом для получения сфазированности энергетических СВЧ-лучей от каждого из модулей ФАР на приемных наземных энергетических станциях (ректеннах), расположенных на видимой с Луны стороне Земли, и космических околоземных орбитальных переотражателях СВЧ-энергии в направлении к каждому из модулей ФАР излучают пилот-сигналы от приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на видимой с Луны стороне Земли, и от космических околоземных орбитальных переотражателей, по которым фазируют все модули ФАР, для получения сфазированности энергетических СВЧ-лучей от каждого из модулей космических околоземных орбитальных переотражателей СВЧ-энергии на приемных наземных энергетических станциях (ректеннах), расположенных на невидимой с Луны стороне Земли, в направлении к каждому из модулей космических околоземных орбитальных переотражателей излучают пилот-сигналы от приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на невидимой с Луны стороне Земли. This goal is achieved by the fact that according to the proposed method of lunar space energy saving at each lunar energy station (base) located on the surface of the western and eastern extremities of the moon’s side visible from the Earth, during periods of lunar days, solar radiation is accumulated and concentrated using each array of surface-type collectors energy, converting it in each grid of solar cells into energy of direct or alternating current of low frequencies, convert this energy into C The RF energy in each ensemble of microwave energy transmitters emit it in the form of a plurality of generated composite microwave energy rays using each one transmitting lunar energy antenna such as a multi-beam active phased array antenna (PAR) of the modules emitting for each one microwave energy beam in the direction of each of the receiving ground-based energy stations (rectennes) located on the side of the Earth visible from the Moon, and for each one microwave energy beam in the direction of each of the space circuits of terrestrial orbital re-reflectors of microwave energy, with the help of which they reflect microwave energy to receiving ground power stations (rectenes) located on the side of the Earth invisible from the Moon, convert microwave energy received by rectenes into low-frequency direct or alternating current energy and transmit it to consumers, at the same time, to obtain the phasing of microwave energy rays from each of the PAR modules at receiving ground power stations (rectennes) located on the Earth’s side visible from the Moon, and space the collozemic orbital re-reflectors of microwave energy in the direction to each of the PAR modules emit pilot signals from the receiving ground power stations (rectenn) located on the visible side of the Earth from the Moon and from the space near-earth orbital re-reflectors, along which all the phased array modules are phased, the phasing of energy microwave rays from each of the modules of space near-Earth orbital re-reflectors of microwave energy at receiving ground-based energy stations (rectennes) located on an invisible The Moon’s side of the Earth, in the direction of each of the modules of the space near-Earth orbital re-reflectors, emits pilot signals from the receiving ground power stations (rectenn) located on the side of the Earth that is invisible from the Moon.

Существенные отличия предложенного способа заключаются в том, что для обеспечения совместимости характерных размеров приемных наземных энергетических станций /ректенн/, работающих в режиме непосредственного приема СВЧ энергии от передающей лунной энергетической антенны /ФАР/ и режиме работы /приема СВЧ излучения/ через космические околоземные орбитальные перестражатели и сокращения характерного размера космических околоземных орбитальных перестражателей при сохранении высокой эффективности передачи СВЧ энергии с Луны к наземным и околоземным космическим потребителям энергии: на каждой лунной энергетической станции /базе/, расположенной в пределах видимой с Земли стороны /полушария/ Луны, непосредственную передачу СВЧ энергии к приемным наземным энергетическим станциям /ректеннам/, расположенным на видимой с Луны стороне Земли, производят от отдельной передающей лунной антенны (ФАР), являющейся отдельной частью общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР), передачу СВЧ-энергии к космическим околоземным орбитальным переотражателям производят от всей остальной введенной отдельной части общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР), при этом на каждой передающей лунной энергетической станции (базе), расположенной в пределах видимой с Земли стороны (полушария) Луны, в периоды лунных дней с помощью каждой дополнительно введенной решетки коллекторов поверхностного типа накапливают и концентрируют солнечную радиационную энергию, в том числе и отраженную солнечную энергию от окололунных солнечных орбитальных переотражателей, преобразуют ее в каждой дополнительно введенной решетке солнечных батарей в энергию постоянного или переменного тока низких частот, преобразуют эту энергию в ансамбле передатчиков в СВЧ-энергию и подводят ее к отдельно введенной передающей лунной энергетической антенне (ФАР), являющейся отдельной частью общей лунной энергетической антенны (ФАР), для излучения СВЧ-энергии в виде множества сформированных композиционных энергетических СВЧ -лучей по каждому одному энергетическому СВЧ-лучу в направлении каждой из приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на видимой с Луны стороне Земли, причем для получения сфазированности СВЧ-лучей от каждого из модулей введенной отдельной части передающей лунной энергетической антенны (ФАР) на приемных наземных энергетических станциях (ректеннах), расположенных на видимой с Луны стороне Земли, в направлении к каждому из модулей введенной отдельной части передающей лунной энергетической антенны (ФАР), излучают пилот-сигналы от приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на видимой с Луны стороне Земли, для получения сфазированности СВЧ-лучей от каждого из модулей введенной остальной части передающей лунной энергетической антенны (ФАР) на космических околоземных орбитальных переотражателях, в направлении к каждому из модулей введенной остальной части передающей лунной энергетической антенны (ФАР) излучают пилот-сигналы от космических околоземных орбитальных переотражателей. Significant differences of the proposed method are that to ensure compatibility of the characteristic sizes of the receiving ground power stations / recten / operating in the mode of direct reception of microwave energy from the transmitting lunar energy antenna / headlight / and the mode of operation / reception of microwave radiation / through space near-Earth orbital reflectors and reduction of the characteristic size of space near-Earth orbital deflectors while maintaining high efficiency of the transfer of microwave energy from the moon to the ground near-Earth space energy consumers: at each lunar energy station / base / located within the side visible from the Earth / hemisphere / Moon, direct microwave energy is transmitted to receiving ground-based power stations / rectennes / located on the side of the Earth visible from the Moon, from a separate transmitting lunar antenna (PAR), which is a separate part of the common transmitting lunar energy antenna (PAR), the transfer of microwave energy to space near-Earth orbital re-reflectors is carried out from the entire at the same time, at each lunar transmitting energy station (base) located within the visible side of the moon (hemisphere) of the Moon during periods of lunar days using each additionally introduced array of surface-type collectors accumulate and concentrate solar radiation energy, including reflected solar energy from near-moon solar orbital reflectors, transform it in each additionally introduced grid solar batteries into energy of direct or alternating current of low frequencies, convert this energy in the ensemble of transmitters into microwave energy and bring it to a separately introduced transmitting lunar energy antenna (PAR), which is a separate part of the common lunar energy antenna (PAR), for microwave radiation energy in the form of a set of generated composite microwave energy rays for each one microwave energy beam in the direction of each of the receiving ground-based energy stations (rectennes) located on the visible from the Moon to the Earth’s side, and to obtain the phasing of microwave rays from each of the modules of the introduced separate part of the transmitting lunar energy antenna (PAR) at the receiving ground power stations (rectennes) located on the Earth’s side visible from the Moon, towards each of the modules of the introduced separate part transmitting lunar energy antenna (PAR), emit pilot signals from receiving ground power stations (rectenn) located on the visible side of the Earth from the Moon, to obtain the phasing of microwave rays from to zhdogo module entered the rest of the Moon's transmit power antenna (PAR) on Earth orbital space pereotrazhatelyah, towards each of the rest of the modules introduced lunar energy transmitting antenna (PAR) emit pilot signals from Earth orbital space pereotrazhateley.

Средства для осуществления способа лунного космического энергоснабжения содержат на каждой лунной энергетической станции (базе), расположенной на поверхности соответственно западной и восточной оконечностей видимой с Земли стороны (полушария) Луны, решетку коллекторов поверхностного типа для накопления и концентрации солнечной радиационной энергии, решетку солнечных батарей, соединенную с решеткой коллекторов поверхностного типа, для преобразования солнечной радиационной энергии в энергию постоянного или переменного тока низких частот, подключенной энергии в энергию постоянного или переменного тока низких частот, подключенный к решетке солнечных батарей ансамбль передатчиков СВЧ-энергии для преобразования энергии постоянного или переменного тока низких частот в микроволновую СВЧ-энергию, соединенную с ансамблем передатчиков СВЧ-энергии одну передающую лунную энергетическую антенну типа многолучевой активной фазированной антенной решетки (ФАР) модулей для излучения ею в виде множества сформированных композиционных энергетических СВЧ-лучей по каждому одному энергетическому лучу в направлении каждой из приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на видимой с Луны стороне Земли и по каждому одному энергетическому СВЧ-лучу в направлении каждого из космических околоземных орбитальных переотражателей СВЧ-энергии, с помощью которых переотражают СВЧ-энергию на приемные наземные энергетические станции (ректенны), расположенные на невидимой с Луны стороне Земли, для преобразования СВЧ-энергии в энергию постоянного или переменного тока низких частот и подачи ее потребителям, систему (решетку) управления наведением, сопровождением и фазированием каждого модуля передающей лунной энергетической антенны (ФАР) и соответственно каждого энергетического СВЧ-луча, направленного на приемные наземные энергетические станции (ректенны), расположенные на видимой с Луны стороне Земли, и на космические околоземные орбитальные переотражатели, и каждого энергетического СВЧ-луча, переотраженного соответствующим космическим околоземным орбитальным переотражателем на соответствующую приемную наземную энергетическую станцию (ректенну), расположенную на невидимой с Луны стороне Земли, с источниками пилот-сигналов для фазирования всех модулей ФАР по пилот-сигналам, излучаемым к модулям ФАР от приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на видимой с Луны стороне Земли и от космических околоземных орбитальных переотражателей, и источниками пилот-сигналов для фазирования всех модулей космических околоземных орбитальных переотражателей по пилот-сигналам, излучаемым от приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на невидимой с Луны стороне Земли, к модулям космических околоземных орбитальных переотражателей. Means for implementing the method of lunar space power supply contain on each lunar energy station (base) located on the surface of the western and eastern extremities of the moon side (hemisphere) visible from the Earth, a grid of surface-type collectors for the accumulation and concentration of solar radiation energy, a grid of solar batteries, connected to a grid of surface-type collectors to convert solar radiation energy into direct or alternating current energy of low The frequency of connected energy to direct or alternating current energy of low frequencies, an ensemble of microwave transmitters connected to a solar array to convert the energy of direct or alternating current of low frequencies to microwave microwave energy, connected to an ensemble of transmitters of microwave energy, one transmitting lunar energy antenna of a type of multipath active phased array antenna (PAR) of the modules for emitting by it in the form of a plurality of generated composite energy microwave beams for each one near the energy ray in the direction of each of the receiving ground-based energy stations (rectennes) located on the side of the Earth visible from the Moon and for each one microwave energy beam in the direction of each of the space near-Earth orbital re-reflectors of microwave energy, with which microwave energy is reflected to receiving ground power stations (rectennes) located on the side of the Earth invisible from the Moon to convert microwave energy into direct or alternating current energy of low frequencies and supply it to the consumer m, a system (lattice) for controlling the guidance, tracking and phasing of each module of the transmitting lunar energy antenna (PAR) and, accordingly, each microwave energy beam directed to receiving ground power stations (rectenes) located on the Earth’s side visible from the Moon, and to space near-Earth orbital re-reflectors, and each microwave energy ray reflected by the corresponding space near-Earth orbital re-reflector to the corresponding receiving ground-based energy an antenna (rectenna) located on the side of the Earth that is invisible from the Moon, with sources of pilot signals for phasing all the PAR modules from the pilot signals emitted to the PAR modules from receiving ground power stations (recten) located on the side of the Earth visible from the Moon and from space near-Earth orbital re-reflectors, and sources of pilot signals for phasing all modules of space near-Earth orbital re-reflectors based on pilot signals emitted from receiving ground power stations (recten) x on the side of the Earth invisible from the Moon, to the modules of space near-Earth orbital re-reflectors.

Существенные отличия средств для осуществления предложенного способа лунного космического энергосбережения заключаются в том, что для обеспечения совместимости характерных размеров приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на видимой с Луны стороне Земли, и приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на невидимой с Луны стороне Земли, и сокращения характерных размеров космических околоземных орбитальных переотражателей СВЧ-энергии при сохранении высокой эффективности передачи СВЧ-энергии с Луны к наземным и околоземным космическим потребителям энергии, на каждой лунной энергетической станции (базе), расположенной в пределах видимой с Земли стороны (полушария) Луны, для передачи СВЧ-энергии к приемным наземным энергетическим станциям (ректеннам), расположенным на видимой с Луны стороне Земли, введена отдельная передающая лунная энергетическая антенна (ФАР), являющаяся отдельной частью общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР), остальная отдельная часть общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР) введена для передачи СВЧ-энергии к космическим околоземным орбитальным переотражателям и переотражения ее к приемным энергетическим наземным станциям (ректеннам), расположенным на невидимой с Луны стороне Земли, при этом дополнительно введена решетка коллекторов поверхностного типа для дополнительного накопления и концентрации солнечной радиационной энергии, в т. ч. и отраженной солнечной радиационной энергии от окололунных солнечных орбитальных переотражателей, введена соединенная с введенной дополнительно решеткой коллекторов поверхностного типа дополнительная решетка солнечных батарей для преобразования солнечной радиационной энергии в энергию постоянного или переменного тока низких частот, соединенная с ансамблем передатчиков для преобразования этой энергии в СВЧ-энергию, соединенным с отдельной, дополнительно введенной частью общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР), для излучения СВЧ-энергии в виде множества композиционных энергетических СВЧ-лучей по каждому одному энергетическому лучу в направлении каждой одной из приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на видимой с Луны стороне Земли, причем введены источники пилот-сигналов на приемных наземных энергетических станциях (ректеннах), расположенных на видимой с Луны стороне Земли, для фазирования всех модулей отдельной введенной передающей лунной энергетической антенны (ФАР), являющейся отдельной частью общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР), и введены источники пилот-сигналов на космических околоземных орбитальных переотражателях для фазирования всех модулей остальной отдельной введенной части передающей лунной энергетической антенны (ФАР). Significant differences in the means for implementing the proposed method of lunar space energy saving are that to ensure compatibility of the characteristic sizes of the receiving ground power stations (rectenn) located on the visible side of the Earth from the moon, and the receiving ground power stations (rectenn) located on the invisible from the Moon side of the Earth, and reducing the characteristic dimensions of space near-Earth orbital re-reflectors of microwave energy while maintaining high transmission efficiency of the microwave energy gii from the Moon to terrestrial and near-Earth space energy consumers, at each lunar energy station (base) located within the visible side (hemisphere) of the Moon from the Earth, for transmitting microwave energy to receiving terrestrial energy stations (rectennes) located at visible Moon side of the Earth, introduced a separate transmitting lunar energy antenna (PAR), which is a separate part of the common transmitting lunar energy antenna (PAR), the rest is a separate part of the common transmitting moon energy antenna (PAR) unit for transferring microwave energy to space near-Earth orbital re-reflectors and its reflection to receiving ground power stations (rectennes) located on the invisible side of the Earth from the Moon, while an additional array of surface-type collectors is introduced for additional accumulation and concentration of solar radiation energy, in tons h. and reflected solar radiation energy from the lunar solar orbital re-reflectors, introduced connected to an additionally introduced array of collectors The surface type is an additional solar array for converting solar radiation energy into direct or alternating current energy of low frequencies, connected to an ensemble of transmitters for converting this energy into microwave energy, connected to a separate, additionally introduced part of a common transmitting lunar energy antenna (PAR), for radiation of microwave energy in the form of a plurality of composite microwave energy rays for each one energy beam in the direction of each one of the receiving ground-based energies stations (rectennas) located on the visible side of the Earth from the Moon, and sources of pilot signals were introduced at receiving ground power stations (rectennas) located on the visible side of the Earth from the Moon for phasing all the modules of a separate introduced transmitting lunar energy antenna (PAR) , which is a separate part of the common transmitting lunar energy antenna (PAR), and the sources of pilot signals have been introduced on space near-Earth orbital re-reflectors for phasing all the modules of the remaining separate the introduced part of the transmitting lunar energy antenna (PAR).

На фиг. 1 дано схематическое изображение взаимного расположения лунной энергетической станции (ЛЭС) относительно приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на видимой и невидимой с Луны сторонах Земли, и космических околоземных орбитальных переотражателей (КОП) СВЧ-энергии; на фиг.2 обобщенная функциональная схема лунной энергетической станции (ЛЭС); на фиг.3 схематичное изображение взаимного положения лунных энергетических станций (ЛЭС), расположенных на западной и восточной оконечностях соответственно видимой с Земли стороны (полушария) Луны относительно приемных наземных энергетических станций (ректенн) (НЭР), расположенных на видимой и невидимой с Луны сторонах Земли, и космических околоземных орбитальных переотражателей (КОП) СВЧ- энергии. In FIG. 1 shows a schematic representation of the relative position of the lunar energy station (LES) relative to the receiving ground power stations (rectenn) located on the visible and invisible sides of the Earth from the moon, and space near-Earth orbital re-reflectors (COS) of microwave energy; figure 2 generalized functional diagram of the lunar energy station (LES); figure 3 is a schematic representation of the relative position of the lunar energy stations (LES) located on the western and eastern extremities of the side (hemisphere) of the moon respectively visible to the Earth relative to the receiving ground power stations (recten) (NER) located on the sides visible and invisible from the Moon Earth, and space near-Earth orbital re-reflectors (CPO) of microwave energy.

Средства для осуществления предложенного способа лунного космического энергоснабжения на каждой лунной (передающей) энергетической станции (ЛЭС) 1 и 2 /см. фиг.1-3/, расположенной на поверхности соответственно западной и восточной оконечности видимой с Земли 3 стороны Луны 4, включают решетку коллекторов 5 поверхностного типа для накопления и концентрации солнечной радиационной энергии, в том числе, и отраженной солнечной радиационной энергии от окололунных орбитальных переотражателей 6,7, расположенных на окололунной орбите 8. Means for implementing the proposed method of lunar space power supply at each lunar (transmitting) power station (LES) 1 and 2 / cm 1-3 / located on the surface of the western and eastern ends of the Moon 4 side visible from Earth 3, respectively, include a surface-type array of collectors 5 for the accumulation and concentration of solar radiation energy, including reflected solar radiation energy from near-moon orbital re-reflectors 6.7 located in the lunar orbit 8.

В простейшем случае решетка коллекторов 5 поверхностного типа является решеткой плоских улавливателей солнечной энергии без концентрации ее. В фокусирующих коллекторах солнечная энергия концентрируется, т.е. увеличивается по плотности поступающего потока радиации. Наиболее распространенным типом коллекторов является плоский коллектор солнечной энергии (КСЭ), характеризующийся низким коэффициентом концентрации Кэ, являясь низкопотенциальным концентратором солнечной энергии. Коэффициент концентрации солнечной энергии (степень концентрации или концентрирующая способность) определяется как отношение средней плотности сконцентрированного излучения к плотности лучистого потока, падающего на отражающую поверхность при условии точной ориентации последней на Солнце [2] Низкопотенциальные концентраторы (коллекторы) (Кэ≅100) солнечного излучения могут быть двух видов с криволинейной или прямоугольной образующей отражающей поверхности. Традиционными концентраторами первого вида являются параболические цилиндры, которые обеспечивают получение Кэ 20 40. Привлекательны для применения на Луне концентраторы конической и клиновидной конфигурации, которые могут быть конструктивно объединены с преобразующими устройствами и позволяют использовать как прямое, так и отраженное солнечное излучение. Такие отражатели с параболической образующей получили название фоконов (фокусирующий конус) и фоклинов (фокусирующий клин) [7] Фоконы и фоклины с параболической образующей обладают двумя положительными свойствами: они не требуют высокой точности изготовления зеркальной поверхности отражателя и, что особенно важно, сохраняют исходный уровень концентрации излучения при невысокой точности ориентации оси отражателя на Солнце. В стационарных условиях на Луне они могут эффективно работать, оставаясь в течение длительного времени неподвижными по отношению к Солнцу. Это предопределяет целесообразность применения на стационарных солнечных энергетических станциях, располагаемых на Луне, где мало наклонение экваториальной плоскости к плоскости эклиптики. Фокусирующие коллекторы обладают высокой степенью концентрации (высоким Кэ). В условиях широкого применения полупроводниковых, например кремниевых фотоэлектрических преобразователей солнечных батарей, целесообразным являются низкие уровни концентрации солнечного излучения и поэтому применима решетка коллекторов 5 поверхностного типа. Решетка солнечных батарей 10 соединена с решеткой коллекторов 9 поверхностного типа и служит для преобразования солнечной радиационной энергии в энергию постоянного или переменного тока, подключенный к решетке солнечных батарей 10 ансамбль передатчиков СВЧ-энергии 11 служит для преобразования энергии постоянного или переменного тока низких частот в микроволновую СВЧ-энергию. Ансамбль передатчиков 11 представляет собой совокупность задающих генераторов и СВЧ -усилителей. Наиболее перспективными являются преобразователи на полупроводниковых СВЧ-приборах. В полупроводниковых СВЧ-приборах преобразование энергии постоянного или переменного тока низких частот в энергию СВЧ-колебаний происходит в твердом теле, масса и размеры которого, как правило, малы, а физические свойства весьма чувствительны к температуре и токовым параметрам. Это ограничивает мощность полупроводниковых приборов величинами порядка единиц, десятка В, их допустимая рабочая температура не превышает 200o, а напряжение постоянного тока десятков Вт. Несмотря на то, что приборы этого класса чувствительны к воздействию эксплуатационных факторов по сравнению с электровакуумными приборами, они получают все более широкое развитие и применение в технике СВЧ и представляют серьезную альтернативу высокомощным электровакуумным приборам для использования в космической энергетике. Обусловлено это такими их важными достоинствами, как высокая надежность и долговечность, компактность, сравнительно низкая стоимость при массовом производстве, удобство сборки и, что особенно существенно, хорошая совместимость с полупроводниковыми фотоэлектрическими преобразователями солнечных батарей, возможность широкого использования новых технологий для изготовления в виде интегральных схем больших интегральных схем (БИС). Поскольку основу решетки солнечных батарей составляет решетка фотоэлектрических преобразователей для преобразования солнечной энергии в электрическую полупроводниковыми фотоэлектрическими преобразователями (ФЭП), то становится возможным конструктивное объединение решетки солнечных батарей 10 с полупроводниковыми интегральными фотопреобразователями с решеткой интегральных полупроводниковых преобразователей энергии постоянного или переменного тока низких частот в СВЧ-энергию СВЧ-решетки передатчиков 11. Это позволяет применить слоеную конструкцию типа "сандвич" и свести к минимуму потери энергии при передаче ее от источника постоянного тока (солнечной батареи) 10 к СВЧ приборам решетки передатчиков 11. Поскольку КПД двух преобразований энергии: солнечной энергии в энергию постоянного (переменного низких частот) тока и последней энергии в СВЧ-энергию сопровождается тепловыми потерями, то для защиты от перегрева полупроводниковых элементов солнечных батарей 10 и СВЧ-транзисторов решетки передатчиков 11 между ними введен холодильник излучатель 12. Для увеличения эффективной площади солнечных батарей дополнительно введена решетка солнечных батарей 13. С ансамблем (решеткой) передатчиков 11 через решетку фазовращателей 14 (систему (решетку) управления) соединена передающая лунная энергетическая антенна 15 типа многолучевой активной фазированной антенной решетки (ФАР) модулей 16 (с полупроводниковыми вибраторами, напыленными на плоскость коллекторов 9 поверхностного типа) для излучения ею в виде множества сформированных композиционных энергетических СВЧ-лучей по каждому одному энергетическому СВЧ-лучу, например 17, 18, в направлении каждой из приемных наземных энергетических станций (ректенн), например 19, расположенных на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, и по каждому одному энергетическому СВЧ-лучу, например 21, 22, в направлении каждого из космических околоземных орбитальных переотражателей, например 23, 24 СВЧ-энергия, с помощью которых переотражают СВЧ-энергию на приемные наземные энергетические станции (ректенны), например 25, 26, расположенные на невидимой с Луны 4 стороне 27 Земли 3 для преобразования принятой СВЧ-энергии в энергию постоянного или переменного тока низких частот и подачи ее потребителям, решетку управления (решетку фазовращателей 14 с вычислительными средствами адаптивного процессора) наведением, сопровождением и фазированием каждого из модулей 16 передающей лунной энергетической антенны 15 и соответственно каждого энергетического СВЧ-луча, направленного на приемные наземные энергетические станции (ректенн), например 19, расположенные на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, и на космические околоземные орбитальные переотражатели, например 23, 24, и каждого энергетического СВЧ-луча, переотраженного соответствующими космическими околоземными орбитальными переотражателями, например 23, 24, на соответствующие приемные наземные энергетические станции (ректенны), например 25, 26, расположенные на невидимой с Луны 4 стороны 27 Земли 3, с источниками пилот-сигналов для фазирования всех модулей ФАР 15 по пилот-сигналам, излучаемым к модулям ФАР от приемных наземных энергетических станций (ректенн), например 19, расположенных на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, и от космических околоземных орбитальных переотражателей, например 23, 24, и источниками пилот-сигналов для фазирования всех модулей космических околоземных орбитальных переотражателей по пилот-сигналам, излучаемым от приемных наземных энергетических станций (ректенн), например 25, 26, расположенных на невидимой с Луны 4 стороне 27 Земли 3, к модулям космических околоземных орбитальных переотражателей, например 23, 24.In the simplest case, the lattice of collectors 5 of the surface type is a lattice of flat traps of solar energy without its concentration. In focusing collectors, solar energy is concentrated, i.e. increases in density of the incoming radiation flux. The most common type of collector is a flat solar energy collector (SSC), characterized by a low concentration coefficient K e , being a low-potential solar energy concentrator. The concentration coefficient of solar energy (degree of concentration or concentrating ability) is defined as the ratio of the average density of concentrated radiation to the density of the radiant flux incident on the reflective surface provided that the latter is accurately oriented to the Sun [2] Low-potential concentrators (collectors) (K e ≅100) of solar radiation can be of two types with a curved or rectangular generatrix of the reflective surface. Conventional concentrators of the first type are parabolic cylinders, which provide K e 20 40. Conical and wedge-shaped concentrators are attractive for use on the Moon, which can be structurally combined with converting devices and allow the use of both direct and reflected solar radiation. Such reflectors with a parabolic generatrix are called focons (focusing cone) and foclines (focusing wedge) [7] Focons and foclins with a parabolic generatrix have two positive properties: they do not require high precision manufacturing of the reflector’s surface and, what is especially important, maintain the initial level radiation concentration at low accuracy of the orientation of the axis of the reflector on the Sun. Under stationary conditions on the moon, they can work efficiently, remaining stationary for a long time in relation to the sun. This determines the feasibility of using stationary solar power stations located on the moon, where the inclination of the equatorial plane to the ecliptic plane is small. Focusing collectors have a high degree of concentration (high K e ). In the context of the widespread use of semiconductor, for example, silicon photovoltaic solar cell converters, low levels of solar radiation concentration are appropriate, and therefore a surface array of collector arrays 5 is applicable. The array of solar panels 10 is connected to the array of collectors 9 of the surface type and is used to convert solar radiation energy into direct or alternating current energy; the array of transmitters of microwave energy 11 connected to the array of solar panels 10 is used to convert low-frequency direct or alternating current energy to microwave microwave energy. The ensemble of transmitters 11 is a combination of master oscillators and microwave amplifiers. The most promising are converters on semiconductor microwave devices. In semiconductor microwave devices, the conversion of low-frequency direct or alternating current energy to microwave energy occurs in a solid, the mass and dimensions of which are usually small, and the physical properties are very sensitive to temperature and current parameters. This limits the power of semiconductor devices to values of the order of units, tens of V, their permissible operating temperature does not exceed 200 o , and the DC voltage of tens of watts. Despite the fact that devices of this class are sensitive to the effects of operational factors in comparison with electric vacuum devices, they are gaining wider development and application in microwave technology and represent a serious alternative to high-power electric vacuum devices for use in space energy. This is due to their important advantages such as high reliability and durability, compactness, relatively low cost in mass production, ease of assembly and, most importantly, good compatibility with semiconductor photovoltaic converters of solar batteries, the possibility of widespread use of new technologies for manufacturing in the form of integrated circuits large integrated circuits (LSI). Since the basis of the array of solar cells is the array of photovoltaic converters for converting solar energy into electrical energy by semiconductor photoelectric converters (PECs), it becomes possible to constructively combine the array of solar cells 10 with semiconductor integrated photoconverters with the array of integrated semiconductor energy converters of direct or alternating current low-frequency energy in microwave the energy of the microwave array of the transmitters 11. This allows you to apply sandwich type construction and minimize energy loss when transferring it from a direct current source (solar battery) 10 to the microwave devices of the transmitter array 11. Since the efficiency of two energy conversions: solar energy into direct current (variable low frequency) current and the last energy in microwave energy is accompanied by heat loss, then to protect against overheating of the semiconductor elements of solar cells 10 and microwave transistors of the array of transmitters 11, a refrigerator emitter 12 is introduced between them. of the active area of solar panels, an additional array of solar panels 13 was introduced. An transmitting lunar energy antenna 15 of the type of multi-beam active phased array antenna (PAR) of the modules 16 (with semiconductor vibrators) is connected to the transmitter assembly 11 (grating) of the phase shifters 14 (control system (grating)) sprayed onto the plane of collectors 9 (surface type) for emitting by it in the form of a plurality of generated composite microwave energy rays for each single microwave energy beam, for example 17, 18, in the direction of each of the receiving ground power stations (rectenn), for example 19, located on the 20 side of Earth 3 visible from the Moon 4, and for each one microwave energy beam, for example 21, 22, in the direction of each of the space near-Earth orbital rereflectors, for example 23, 24 microwave energy, with which microwave energy is reflected to receiving ground power stations (rectenes), for example 25, 26, located on the invisible side of the Moon 4 from the Moon 4 of Earth 3 to convert the received microwave energy into constant energy about or alternating current of low frequencies and supplying it to consumers, a control grid (lattice of phase shifters 14 with adaptive processor computing means) by pointing, tracking and phasing each of the modules 16 of the transmitting lunar energy antenna 15 and, accordingly, of each microwave energy beam directed to the receiving ground energy stations (rectenn), for example 19, located on the 20 side of Earth 3 visible from the Moon 4, and on space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, and each energy A microwave microwave beam reflected by the corresponding space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, to the corresponding receiving ground power stations (rectenes), for example 25, 26, located on the 27 side of the Earth 3, invisible from the Moon 4, with sources of pilot signals for phasing of all PAR modules 15 according to the pilot signals emitted to the PAR modules from receiving ground power stations (rectenn), for example 19, located on the 20 side of Earth 3 visible from the Moon 4, and from space near-Earth orbital reflector lei, for example, 23, 24, and sources of pilot signals for phasing all the modules of space near-Earth orbital re-reflectors by pilot signals emitted from receiving ground power stations (rectenn), for example 25, 26, located on the side 27 of the Earth invisible from the Moon 4 3 , to the modules of space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24.

Существенные особенности средств для осуществления предложенного способа лунного космического энергоснабжения заключаются в том, что для обеспечения совместимости характерных размеров приемных наземных энергетических станции (ректенн), например 19, расположенных на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, и приемных наземных энергетических станций (ректенн), например 25, 26, расположенных на невидимой с Луны 4 стороне 27 Земли 3, и сокращения характерного размера космических околоземных орбитальных переотражателей, например 23, 24, при сохранении высокой эффективности передачи СВЧ-энергии с Луны к наземным и околоземным космическим потребителям энергии, на каждой лунной энергетической станции (базе), например 1, 2, расположенной в пределах видимой с Земли стороны (полушария) Луны 4, для передачи СВЧ-энергии к приемным наземным энергетическим станциям (ректеннам), например 19, расположенным на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, введена отдельная передающая лунная антенна (ФАР) 28, являющаяся отдельной частью общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 15, остальная отдельная часть общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 15 введена для передачи СВЧ-энергии к космическим околоземным орбитальным переотражателям, например 23, 24, и переотражения СВЧ-энергии к приемным наземным энергетическим станциям (ректеннам), например 25, 26, расположенным на невидимой с Луны 4 стороне 27 Земли 3, при этом дополнительно введена решетка коллекторов 9 поверхностного типа для дополнительного накопления и концентрации солнечной радиационной энергии, в т. ч. и отраженной солнечной радиационной энергии от окололунных солнечных орбитальных переотражателей 6, 7, введена соединенная с введенной дополнительно решеткой коллекторов 9 поверхностного типа дополнительная решетка солнечных батарей 13 для преобразования солнечной радиационной энергии в энергию постоянного или переменного тока низких частот, соединенная с ансамблем передатчиков 11 для преобразования этой энергии в СВЧ-энергию, соединенным с отдельной дополнительно введенной передающей лунной энергетической антенной (ФАР), являющейся отдельной введенной частью общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР), для излучения СВЧ -энергии по каждому одному энергетическому СВЧ -лучу в направлении каждой одной из приемных наземных энергетических станций (ректенн), например 19, расположенных на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, причем введены источник пилот-сигналов на приемных наземных энергетических станциях (ректеннах), например 19, расположенных на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, для фазирования всех модулей отдельной введенной передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 28, являющейся отдельной введенной частью общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 15, и введены источники пилот-сигналов на космических околоземных орбитальных переотражателях, например 23, 24, для фазирования всех модулей остальной отдельной введенной части общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР) для излучения СВЧ -энергии в виде множества композиционных энергетических СВЧ-лучей по каждому одному энергетическому СВЧ-лучу, излучаемому в направлении каждого из космических околоземных орбитальных переотражателей, например 23, 24. Significant features of the means for implementing the proposed method of lunar space power supply are that, to ensure compatibility of the characteristic sizes of the receiving ground power stations (rectenn), for example 19, located on the 20 side of the Earth 3 visible from the Moon 4, and the receiving ground power stations (recten) , for example 25, 26, located on the invisible side of the Moon 4 from the side 27 of Earth 3, and the reduction in the characteristic size of space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, while maintaining high efficiency of transmitting microwave energy from the moon to terrestrial and near-Earth space energy consumers, at each lunar energy station (base), for example 1, 2, located within the visible side (hemisphere) of the moon 4 from the Earth, for transmitting microwave energy to receiving ground power stations (rectennam), for example 19, located on the 20 side of Earth 3 visible from the Moon 4, introduced a separate transmitting lunar antenna (PAR) 28, which is a separate part of the common transmitting moon energy antenna (PAR) 15, the rest is a separate part A general transmitting lunar energy antenna (PAR) 15 is introduced for transmitting microwave energy to space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, and for re-reflecting microwave energy to receiving ground power stations (rectennes), for example 25, 26, located on the invisible from the Moon 4 to the side 27 of Earth 3, while an additional array of surface-type collectors 9 was introduced for additional accumulation and concentration of solar radiation energy, including reflected solar radiation energy from near-moon solar orbits total reflectors 6, 7, an additional solar array 13 connected to an additional array of surface-mounted collectors 9 is introduced to convert solar radiation energy into direct or alternating current energy of low frequencies, connected to an ensemble of transmitters 11 for converting this energy into microwave energy connected with a separate additionally introduced transmitting lunar energy antenna (PAR), which is a separate introduced part of the common transmitting lunar energy antenna s (PAR), for the emission of microwave energy for each one microwave energy beam in the direction of each one of the receiving ground power stations (rectenn), for example 19, located on the 20 side of Earth 3 visible from the Moon 4, and a source of pilot signals has been introduced at receiving ground power stations (rectennas), for example 19, located on the 20 side of the Earth 3 visible from the Moon 4, for phasing all the modules of the separate introduced transmitting lunar energy antenna (PAR) 28, which is a separate introduced part of the common transmitting lunar th energy antenna (PAR) 15, and the sources of pilot signals were introduced on space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, for phasing all the modules of the remaining separate introduced part of the common transmitting moon energy antenna (PAR) for microwave radiation in the form of many composite microwave energy rays for each one microwave energy beam emitted in the direction of each of the space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24.

Принцип действия средств для осуществления предложенного способа лунного космического энергоснабжения состоит в том, что на каждой лунной энергетической станции (базе) 1, 2, расположенной на поверхности соответственно западной и восточной оконечностей видимой с Земли 3 стороны Луны 4, в периоды лунных дней с помощью каждой решетки коллекторов 5 поверхностного типа накапливаются и концентрируют солнечную радиационную энергию, преобразуют ее в каждой решетке солнечных батарей 10 в энергию постоянного или переменного тока низких частот, преобразуют эту энергию в микроволновую СВЧ-энергию в каждом ансамбле передатчиков 11 СВЧ-энергии, излучают ее в виде множества сформированных композиционных энергетических СВЧ-лучей с помощью каждой одной передающей лунной энергетической антенны 15 типа многолучевой активной фазированной антенной решетки (ФАР) модулей 16, излучающей по каждому одному энергетическому СВЧ-лучу, например 17, 18, в направлении каждой из приемных наземных энергетических станций (ректенн), например 19, расположенных на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, и по каждому одному энергетическому СВЧ-лучу, например 21, 22, в направлении каждого из космических околоземных орбитальных переотражателей, например 23, 24, СВЧ-энергии, с помощью которых переотражают СВЧ-энергию на приемные наземные энергетические станции (ректенны), например 25, 26, расположенные на невидимой с Луны 4 стороне 27 Земли 3, преобразуют принимаемую ректеннами СВЧ-энергию в энергию постоянного или переменного тока низких частот и передают ее потребителям, при этом для получения сфазированности энергетических СВЧ-лучей, например 17, 21 (фиг. 1), от каждого из модулей ФАР на приемных энергетических наземных станциях (ректеннах), например 19, расположенных на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, и космических околоземных орбитальных переотражателях, например 23, 24, СВЧ-энергии в направлении к каждому из модулей 16 ФАР 15 излучают пилот-сигналы от приемных наземных энергетических станций (ректенн), например 19, расположенных на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, и от космических околоземных орбитальных переотражателей, например 23, 24, по которым фазируют все модули ФАР, для получения сфазированности энергетических СВЧ-лучей от каждого из модулей космических околоземных орбитальных переотражателей, например 23, 24, СВЧ -энергии на приемных наземных энергетических станциях (ректеннах), например 25, 26, расположенных на невидимой с Луны 4 стороне 27 Земли 3, в направлении к каждому из модулей космических околоземных орбитальных переотражателей, например 23, 24, излучают пилот-сигналы от приемных наземных энергетических станций (ректенн), например 25, 26, расположенных на невидимой с Луны 4 стороне 27 Земли 3. The principle of operation of the means for implementing the proposed method of lunar space energy supply is that at each lunar energy station (base) 1, 2 located on the surface of the western and eastern extremities of the sides of the Moon 4 visible from Earth 3, respectively, during lunar days using each gratings of collectors 5 of the surface type accumulate and concentrate solar radiation energy, convert it in each grating of solar cells 10 into direct or alternating current energy of low frequencies, pre generate this energy into microwave microwave energy in each ensemble of microwave energy transmitters 11, radiate it in the form of a plurality of generated composite microwave energy rays using each one transmitting lunar energy antenna 15 of the type of multi-beam active phased array antenna (PAR) of the modules 16 emitting for each one microwave energy beam, for example 17, 18, in the direction of each of the receiving ground power stations (recten), for example 19, located on the 20 side of Earth 3 visible from the Moon 4, and for each one microwave energy beam, for example 21, 22, in the direction of each of the space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, microwave energy, with which microwave energy is reflected to receiving ground power stations (rectenes), for example 25, 26, located on the invisible side of the Moon 4 from the Moon 4 of the Earth 3, they convert the microwave energy received by the rectennes into low-frequency direct or alternating current energy and transmit it to consumers, in order to obtain the phasing of microwave energy rays, for example 17, 21 (Fig. 1), from each of the PAR modules at receiving power ground stations (rectennes), for example 19, located on the 20 side of Earth 3 visible from the Moon 4, and space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, microwave energy in the direction to each of modules 16 of the HEADLIGHT 15 emit pilot signals from receiving ground power stations (rectenn), for example 19, located on the 20 side of Earth 3 visible from the Moon 4, and from space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, along which all the HEADLAY modules are phased, for sphazirs of microwave energy rays from each of the modules of space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, microwave energy at receiving ground power stations (rectennes), for example 25, 26, located on the invisible side of the Moon 4 from side 4 of Earth 3, in the direction each of the modules of space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, is emitted by pilot signals from receiving ground power stations (recten), for example 25, 26, located on side 27 of Earth 3, invisible from the Moon 4.

Существенные отличия предложенного способа лунного космического энергоснабжения заключаются в том, что для обеспечения совместимости характерных размеров приемных наземных энергетических станций (ректенн), например 19, работающих в режиме непосредственного приема СВЧ-энергии от передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 15 и режиме работы (приема СВЧ-энергии) приемных наземных энергетических станций (ректенн), например 25, 26, через космические околоземные орбитальные переотражатели, например 23, 24, и сокращения характерного размера космических околоземных орбитальных переотражателей, например 23, 24, при сохранении высокой эффективности передачи СВЧ -энергии с Луны 4 к наземным и околоземным космическим потребителям энергии, на каждой лунной энергетической станции (базе), например 1, 2, расположенной в пределах видимой с Земли 3 стороны (полушария) Луны 4, непосредственную передачу СВЧ -энергии к приемным наземным энергетическим станциям (ректеннам), например 19, расположенным на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, производят от отдельной введенной передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 28, являющейся 0 отдельной частью общей передающей лунной энергетической антенны 15, передачу СВЧ -энергии к космическим околоземным орбитальным переотражателям, например 23, 24, производят от всей остальной введенной отдельной части общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 15, при этом на каждой на каждой лунной энергетической станции (базе) 1, 2, расположенной в пределах видимой с Земли 3 стороны (полушария) Луны 4, в периоды лунных дней с помощью каждой дополнительно введенной решетки коллекторов 9 поверхностного типа накапливают и концентрируют солнечную радиационную энергию, в т.ч. и отраженную солнечную радиационную энергию от окололунных солнечных орбитальных переотражателей, например 6, 7, преобразуют ее в каждой дополнительно введенной решетке солнечных батарей 13 в энергию постоянного или переменного тока низких частот, преобразуют эту энергию в ансамбле передатчиков 11 в СВЧ -энергию и подводят ее к отдельной введенной передающей лунной энергетической антенне (ФАР) 28, являющейся отдельной введенной частью общей лунной энергетической антенны (ФАР) 15, для излучения СВЧ -энергии в виде множества сформированных композиционных энергетических СВЧ-лучей, например 17, 18, по каждому одному энергетическому СВЧ -лучу, например 17, 18, в направлении каждой одной из приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, причем для получения сфазированности СВЧ-лучей, например 17, 21, от каждого из модулей введенной отдельной части передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 28 на приемных наземных энергетических станциях (ректеннах), например 19, расположенных на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, в направлении к каждому из модулей введенной отдельной части передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 28 излучают пилот-сигналы от приемных наземных энергетических станций (ректенн), например 19, расположенных на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, для получения сфазированности СВЧ-лучей от каждого из модулей введенной остальной отдельной передающей лунной энергетической антенны (ФАР) на космических околоземных орбитальных переотражателях, например 23, 24, в направлении к каждому из модулей введенной остальной отдельной части передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 15 излучают пилот-сигналы от космических околоземных орбитальных переотражателей, например 23, 24. Significant differences of the proposed method of lunar space power supply are that to ensure compatibility of the characteristic sizes of the receiving ground power stations (rectenn), for example 19, operating in the mode of direct reception of microwave energy from the transmitting lunar energy antenna (PAR) 15 and the operating mode (reception Microwave energy) of receiving ground power stations (rectenn), for example 25, 26, through space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, and reduction of the characteristic size of near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, while maintaining high efficiency of microwave energy transfer from Moon 4 to terrestrial and near-Earth space energy consumers, at each lunar energy station (base), for example 1, 2, located within the limits of visible from Earth 3 side (hemisphere) of the Moon 4, direct transfer of microwave energy to receiving ground power stations (rectennes), for example 19, located on the 20 side of Earth 3 visible from the Moon 4, is carried out from a separate transmitting lunar energy antenna (PAR) 28, which is 0 separate part of the common transmitting lunar energy antenna 15, microwave energy is transmitted to space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, from the rest of the entered individual part of the common transmitting lunar energy antenna (PAR) 15, at the same time, at each lunar energy station (base) 1, 2, located within the boundaries of the moon 4 visible from the Earth 3, during lunar days using each additionally introduced array of surface collectors 9 und accumulate and concentrated solar radiation energy, including and reflected solar radiation energy from near-moon solar orbital reflectors, for example 6, 7, convert it in each additionally introduced array of solar cells 13 into direct or alternating current energy of low frequencies, convert this energy in the ensemble of transmitters 11 into microwave energy and bring it to a separate input transmitting lunar energy antenna (PAR) 28, which is a separate input part of a common lunar energy antenna (PAR) 15, for radiating microwave energy in the form of a plurality of generated positional microwave energy rays, for example 17, 18, for each one microwave energy beam, for example 17, 18, in the direction of each one of the receiving ground power stations (rectennes) located on the 20 side of Earth 3 visible from the Moon 4, and for obtaining the phasing of microwave rays, for example 17, 21, from each of the modules of the introduced separate part of the transmitting lunar energy antenna (PAR) 28 at the receiving ground power stations (rectennes), for example 19, located on the 20 Earth 3 side visible from the Moon 4, in direction to each Pilot signals from receiving ground power stations (rectenn), for example 19, located on the 20 side of Earth 3 visible from the Moon 4, emit from the modules of the introduced separate part of the transmitting lunar energy antenna (PAR) 28 to obtain the phasing of microwave rays from each of modules of the introduced remaining separate transmitting lunar energy antenna (PAR) on space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23, 24, in the direction to each of the modules of the introduced remaining separate lunar transmitting energetic Coy antenna (PAR) 15 emit pilot signals from Earth orbital space pereotrazhateley, e.g. 23, 24.

Под композиционным (сложным) энергетическим СВЧ-лучом понимается СВЧ-луч, образованный множеством СВЧ-лучей, например 21 (фиг.1), от каждого из модулей 16 активной фазированной антенной решетки (ФАР) 15 модулей 16, т.е. каждый из энергетических СВЧ-лучей суммарной диаграммы направленности излучения многолучевой активной фазированной антенной решетки (ФАР) модулей 16, для излучения либо в направлении каждой приемной наземной энергетической станции (ректенны), например 19, либо в направлении космического околоземного орбитального переотражателя, например 23 или 24. By a composite (complex) energy microwave beam is meant a microwave beam formed by a plurality of microwave rays, for example 21 (Fig. 1), from each of the modules 16 of the active phased array antenna (PAR) 15 of the modules 16, i.e. each of the microwave energy rays of the radiation pattern of the multipath active phased array antenna (PAR) of the modules 16, for radiation either in the direction of each receiving ground power station (rectenna), for example 19, or in the direction of the space near-Earth orbital re-reflector, for example 23 or 24 .

На примерах конкретных расчетов докажем сущность предложенного способа лунного космического энергоснабжения. Для обобщенной лунной энергетической системы, представленной на фиг.3, характерна система из следующих трех уравнений:

Figure 00000002

где lфар, lкоп, lнэр характерные размеры соответственно передающей лунной энергетической антенны (ФАР), например 15, космического околоземного орбитального переотражателя (КОП), например 23, и наземной энергетической ректенны (НЭР) (станции), например 19 и 25;
τ1, τ2, τ3 - волновые коэффициенты передачи СВЧ-энергии соответствующих апертурных пар: КОП и НЭР, ФАР и НЭР, ФАР и КОП, изменяющиеся, например, в пределах τ 1 3 и определяющие КПД передачи СВЧ-энергии этих апертурных пар, соответственно в пределах h 0,6 1,0;
L1 36000 км среднее расстояние между КОП и НЭР при расположении КОП на геостационарной (геосинхронной) орбите;
L2 360000 км среднее расстояние между ФАР и НЭР, определяемое по среднему расстоянию Земля Луна;
L3 400000 км среднее расстояние между ФАР и КОП;
l длина волны СВЧ-излучения.Using examples of specific calculations, we prove the essence of the proposed method of lunar space power supply. For the generalized lunar energy system shown in figure 3, a system of the following three equations is characteristic:
Figure 00000002

where l headlight , l cop , l ner are the characteristic sizes of the respectively transmitting lunar energy antenna (PAR), for example 15, the space near-Earth orbital re-reflector (CPC), for example 23, and the ground energy rectenna (NER) (stations), for example 19 and 25;
τ 1 , τ 2 , τ 3 - wave transmission coefficients of microwave energy of the corresponding aperture pairs: CPC and NER, PAR and NER, PAR and CPC, changing, for example, within τ 1 3 and determining the transmission efficiency of microwave energy of these aperture pairs , respectively, in the range of h 0.6 1.0;
L 1 36000 km the average distance between the CPC and the NER at the location of the CPC in geostationary (geosynchronous) orbit;
L 2 360000 km average distance between the PAR and NER, determined by the average distance of the Earth Moon;
L 3 400000 km average distance between the PAR and CPC;
l wavelength of microwave radiation.

Решение системы уравнений (1), например, при L2 L3 400000 км относительно характерных размеров дает их следующие значения: при τ = 1,4
lфар 26,2 км, lкоп 2,62 км, lнэр 2,62 км, λ = 12,25 см, η = 0,8.
lфар 23,6 км, lкоп 2,36 км, lнэр 2,36 км, λ = 10 см, η = 0,8.
lфар 17,1 км, lкоп 1,71 км, lнэр 1,71 км, λ = 5,2 см, η = 0,8.
Более высокие значения τ ≥ 1,4 /η ≥ 0,8/ дают и более высокие значения характерных размеров.
The solution of the system of equations (1), for example, at L 2 L 3 400,000 km with respect to the characteristic dimensions gives their following values: at τ = 1.4
l headlamp 26.2 km, l cop 2.62 km, l ner 2.62 km, λ = 12.25 cm, η = 0.8.
l headlamp 23.6 km, l cop 2.36 km, l ner 2.36 km, λ = 10 cm, η = 0.8.
l headlamp 17.1 km, l cop 1.71 km, l ner 1.71 km, λ = 5.2 cm, η = 0.8.
Higher values of τ ≥ 1.4 / η ≥ 0.8 / give higher values of the characteristic sizes.

В настоящее время считается нецелесообразным выбирать величину характерного размера космического переотражателя больше одного км, т.е. lкоп≅1 км должно быть ввиду сложной реализуемости его на геостационарной орбите, сложности управления им и стабилизации его положения не геостационарной орбите, а также по другим специфическим причинам. Поэтому выберем фиксированную величину характерного размера космического орбитального переотражателя l фикс коп равную, например 1 км.At present, it is considered impractical to choose the characteristic size of the space reflector more than one km, i.e. l kop ≅1 km should be due to its complex feasibility in a geostationary orbit, the difficulty of controlling it and stabilizing its position in a non-geostationary orbit, as well as for other specific reasons. Therefore, we choose a fixed value of the characteristic size of the space orbital reflector l fix cop equal, for example 1 km.

Из первого уравнения системы (1) величина характерного размера ректенны определится как

Figure 00000003

Из второго уравнения системы уравнения (1) с учетом (2) величина
Figure 00000004

Figure 00000005

И, наконец, из третьего уравнения системы уравнений (1) с учетом (2)
Figure 00000006

При фиксированной величине l abrc коп = 1,0 км технически обоснованной величине для реализации, величина характерного размера ректенн численно равна эффективной площади Sэф.1
lнэр = τ1•λ•L1 = Sэф.1
А величина
Figure 00000007
При этом lфар = τ3•λ•L3 = Sэф.3 численно равна эффективной площади Sэф.з в (км).From the first equation of system (1), the characteristic rectenne size is determined as
Figure 00000003

From the second equation of the system of equation (1), taking into account (2), the quantity
Figure 00000004

Figure 00000005

And finally, from the third equation of the system of equations (1), taking into account (2)
Figure 00000006

For a fixed value of l abrc cop = 1.0 km of a technically sound value for implementation, the value of the characteristic rectennal size is numerically equal to the effective area S eff.
l ner = τ 1 • λ • L 1 = S eff. 1
And the value
Figure 00000007
Moreover, l headlights = τ 3 • λ • L 3 = S eff. 3 is numerically equal to the effective area S eff. S in (km).

Оценки характерных размеров при τ1 = τ2 = τ3 = τ и l фикс коп = 1 км дают следующие значения
lфар 68,6 км, lкоп 1 км, lнэр 6,2 км, λ = 12,25 см, τ = 1,4 /η = 0,8/
lфар 56 км, lкоп 1 км, lнэр 5,04 км, λ = 10 см, τ = 1,4 /η = 0,8/
lфар 29 км, lкоп 1 км, lнэр2,62 км, λ = 5,2 см, τ = 1,4 /η = 0,8/
lфар 98 км, lкоп 1 км, lнэр 8,8 км, λ = 12,25 см, τ = 2 /η = 0,95/
lфар 80 км, lкоп 1 км, lнэр 7,2 км, λ = 10 см, τ = 2 /η = 0,95/
lфар 41,6 км, lкоп 1 км, lнэр 3,7 км, λ = 5,2 см, τ = 2 /η = 0,95/
Из сравнения представленных результатов следует, что

Figure 00000008
10 км составляет только часть от lфар порядка 10 20% на самых благоприятных длинах волн (λ 12,25 см и 10 см), являясь характерным размером введенной части передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 28 для передачи СВЧ -энергии к приемным наземным энергетическим станциям (ректеннам), например 19, расположенным на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3. От всей остальной введенной части с характерным размером lфар общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 15 производят передачу СВЧ-энергии к космическим околоземным орбитальным переотражателям, например 23,24, с сокращенным характерным размером lкоп 1 км, с помощью которых переотражают СВЧ-энергию с высокой эффективностью (h 0,95 при t 2,0) на приемные наземные энергетические станции (ректенны), например 25,26, расположенные на невидимой с Луны 4 стороне 27 Земли 3.Estimates of the characteristic sizes at τ 1 = τ 2 = τ 3 = τ and l fix cop = 1 km give the following values
l headlight 68.6 km, l cop 1 km, l ner 6.2 km, λ = 12.25 cm, τ = 1.4 / η = 0.8 /
l headlight 56 km, l cop 1 km, l ner 5.04 km, λ = 10 cm, τ = 1.4 / η = 0.8 /
l headlight 29 km, l cop 1 km, l ner 2.62 km, λ = 5.2 cm, τ = 1.4 / η = 0.8 /
l headlight 98 km, l cop 1 km, l ner 8.8 km, λ = 12.25 cm, τ = 2 / η = 0.95 /
l headlight 80 km, l cop 1 km, l ner 7.2 km, λ = 10 cm, τ = 2 / η = 0.95 /
l headlight 41.6 km, l cop 1 km, l ner 3.7 km, λ = 5.2 cm, τ = 2 / η = 0.95 /
From a comparison of the presented results it follows that
Figure 00000008
10 km is only a fraction of l headlights of the order of 10 20% at the most favorable wavelengths (λ 12.25 cm and 10 cm), being the characteristic size of the introduced part of the transmitting lunar energy antenna (PAR) 28 for transmitting microwave energy to receiving ground energy stations (rectenna) for example 19 disposed on the visible side of the moon 20 4 Earth 3. from the rest of the introduced part with a typical size range l lunar common transmitting antenna power (PAR) 15 transmits microwave energy to Earth orbital space pereotrazhatelya For example 23,24, with reduced characteristic dimension l cop 1 km, whereby pereotrazhayut microwave energy with high efficiency (h 0,95 at t 2,0) for receiving ground station energy (rectenna), for example 25.26, located on the invisible from the Moon 4 side 27 of Earth 3.

Разделение общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 15 на две отдельные части 28 и 15 (т.е. выделение из общей лунной антенны 15 отдельной много меньшей части 28) обеспечивает радельную независимую их работу по ректеннам, например 19, расположенным на видимой с Луны 4 стороне 20 Земли 3, и по космическим околоземным орбитальным переотражателям, например 23,24, для передачи СВЧ-энергии к приемным наземным энергетическим станциям (ректеннам), например 25,26, расположенным на невидимой с Луны 4 стороны 27 Земли 3, что обеспечивает достижение поставленной цели совместимости характерных размеров приемных наземных энергетических станций (ректенн), расположенных как на видимой, так и невидимой с Луны 4 сторонах 20 и 27 Земли 3, позволяет уменьшить (сократить) характерный размер космических околоземных орбитальных переотражателей, например 23,24, до технически приемлемых для реализации величин lкоп 1 км при сохранении высокой эффективности

Figure 00000009
передачи СВЧ энергии с Луны к наземным и околоземным космическим потребителям энергии.The separation of the common transmitting lunar energy antenna (PAR) 15 into two separate parts 28 and 15 (i.e., the separation from the common lunar antenna 15 of a separate much smaller part 28) ensures their independent independent work on rectennes, for example 19, located on the visible from the Moon 4 side 20 of Earth 3, and on space near-Earth orbital re-reflectors, for example 23.24, for transferring microwave energy to receiving ground power stations (rectennes), for example 25.26, located on the invisible from the Moon 4 side 27 of Earth 3, which ensures fasting achievement The goal of compatibility of the characteristic sizes of receiving ground power stations (rectennas) located both on the visible and invisible from the Moon 4 sides 20 and 27 of Earth 3 allows us to reduce (reduce) the characteristic size of space near-Earth orbital re-reflectors, for example, 23.24, to technically acceptable for the implementation of the values of l kop 1 km while maintaining high efficiency
Figure 00000009
transmission of microwave energy from the moon to terrestrial and near-Earth space energy consumers.

Разделение общей передающей лунной энергетической антенны (ФАР) на две отдельные независимые части, обеспечивает их независимое функционирование и удобство независимого их фазирования, а также существенное уменьшение углов сканирования введенных двух отдельных частей общей передающей лунной энергетичекой антенны (ФАР). Кроме того,обеспечивается совместимость характерных размеров приемных наземных энергетических станций (ректенн) с размерами в ранее разработанных проектах солнечных космических энергетических станций (СКЭС), которые предполагается выводить на геостационарную орбиту. Ввиду ограничения размеров введенной отдельной передающей лунной энергетической антенны (ФАР) 28 по сравнению с остальной частью общей передающей лунной энергетической антенны для выравнивания уровней излучаемых СВЧ-энергий введенными отдельными частями общей ФАР на каждой лунной энергетической станции, например 1,2, дополнительно введена решетка коллекторов поверхностного типа для дополнительного накопления и концентрации солнечной радиационной энергии и соединенная с ней введена дополнительная решетка солнечных батарей для работы с дополнительно введенной отдельной частью общей передающей лунной энергетической антенны, предназначенной для передачи СВЧ-энергии к наземным ректеннам на видимой с Луны стороне Земли. При этом решетки солнечных батарей наряду с другими решетками могут устанавливаться непосредственно на лунную поверхность: либо устанавливаться вертикально (нормально) к поверхности Луны (фиг.1), либо устанавливаться в эшелон решеток. The separation of the common transmitting lunar energy antenna (PAR) into two separate independent parts ensures their independent functioning and the convenience of independent phasing, as well as a significant reduction in the scan angles of two separate parts of the common transmitting lunar energetic antenna (PAR). In addition, the compatibility of the characteristic sizes of receiving ground power stations (rectenn) with the sizes in previously developed projects of solar space power stations (SCES), which are supposed to be put into geostationary orbit, is ensured. Due to the limited size of the introduced separate transmitting lunar energy antenna (PAR) 28 compared to the rest of the total transmitting lunar energy antenna for aligning the levels of radiated microwave energy by the introduced individual parts of the common PAR in each lunar power station, for example 1,2, an additional collector array surface type for additional accumulation and concentration of solar radiation energy and connected with it introduced an additional array of solar panels for work s with an additionally introduced separate part of the common transmitting lunar energy antenna, designed to transmit microwave energy to ground-based rectennes on the Earth's side visible from the Moon. In this case, the lattices of solar panels, along with other lattices, can be installed directly on the lunar surface: either mounted vertically (normally) to the surface of the Moon (Fig. 1), or installed in the echelon of the lattices.

Источники информации
1. Ванке В.А. Лесков Л.В. Лукьянов А.В. Космические энергосистемы, - М. Машиностроение, 1990, 144 с.
Sources of information
1. Vanke V.A. Leskov L.V. Lukyanov A.V. Space power systems, - M. Mechanical Engineering, 1990, 144 p.

2. Грилихес В. А. Солнечные космические энергостанции, Л. Наука, 1986, 181 с. 2. Griliches V. A. Solar space power stations, L. Nauka, 1986, 181 pp.

3. Патент США N 3781647, 23.12.73. 3. US patent N 3781647, 12/23/73.

4. Авторское свидетельство СССР N 946372, опубл. в Б.И. N 3, 1983. 4. Copyright certificate of the USSR N 946372, publ. in B.I. N 3, 1983.

5. Патент США N 5019768, НКИ 322-2R от 28.05.91. (прототип). 5. US patent N 5019768, NKI 322-2R from 05/28/91. (prototype).

6. Гостюхин В.Л. Трусов К.Г. Климачев Ю.С. Данич Ю.С. Активные фазированные антенные решетки, М. Радио и Связь, 1993, 270 с. 6. Gostyukhin V.L. Trusov K.G. Klimachev Yu.S. Danich Yu.S. Active phased antenna arrays, M. Radio and Communications, 1993, 270 p.

7. Баранов В. К. Новые концентраторы излучения и перспективы их применения в оптике и гелиотехнике, Труды ГОИ, 1979, вып.179, с.57 70. 7. Baranov V. K. New radiation concentrators and prospects for their use in optics and solar technology, Proceedings of the Moscow State Optical Institute, 1979, issue 179, p. 57 70.

8. Королев Е.Ф. Тренажеры для управления космическими аппаратами, реферативный указатель, Состояние и тенденции развития радиотехники, АСНТИ "Сетка", подмассив РС, М. 1985, НИИЭИР. 8. Korolev E.F. Simulators for spacecraft control, abstract index, Status and development trends of radio engineering, ASNTI "Grid", subarray RS, M. 1985, NIIEIR.

Claims (2)

1. Способ лунного космического энергоснабжения, заключающийся в том, что на каждой лунной энергетической станции, расположенной на поверхности видимой с Земли стороны Луны, в том числе и соответственно западной и восточной оконечности видимой с Земли стороне Луны, в периоды лунных дней с помощью каждой решетки коллекторов поверхностного типа накапливают и концентрируют солнечную радиационную энергию, преобразуют ее в каждой решетке солнечных батарей в энергию постоянного или переменного тока низких частот, преобразуют эту энергию в сверхвысокочастотную СВЧ-энергию в каждом ансамбле передатчиков СВЧ-энергии, излучают ее в виде множества сформированных композиционных энергетических СВЧ-лучей с помощью каждой одной передающей лунной энергетической антенны, выполненной в виде модулей многолучевой активной фазированной антенной решетки (МФАР), излучающей по каждому одному энергетическому СВЧ-лучу в направлении каждой из приемных наземных энергетических станций, выполненных в виде ректенн, расположенных на видимой с Луны стороне Земли, и по каждому одному энергетическому СВЧ-лучу в направлении каждого из космических околоземных орбитальных переотражателей СВЧ-энергии, с помощью которых переотражают СВЧ-энергию на ректенны, расположенные на не видимой с Луны стороне Земли, преобразуют принимаемую ректеннами СВЧ-энергию в энергию постоянного или переменного тока низких частот и передают ее потребителям энергии, при этом для получения сфазированности энергетических СВЧ-лучей от каждого из модулей МФАР на ректеннах, расположенных на видимой с Луны стороне Земли, и космических околоземных орбитальных переотражателях СВЧ-энергии в направлении к каждому из модулей МФАР излучают пилот-сигналы от ректенн, по которым фазируют все модули МФАР, для получения сфазированности энергетических СВЧ-лучей от каждого из модулей космических околоземных орбитальных переотражателей СВЧ-энергии на ректеннах, расположенных на не видимой с Луны стороне Земли, в направлении к каждому из модулей космических околоземных орбитальных переотражателей СВЧ-энергии излучают пилот-сигналы от ректенн, расположенных на невидимой с Луны стороне Земли, отличающийся тем, что на каждой лунной энергетической станции, расположенной в пределах видимой с Земли стороны Луны, передачу СВЧ-энергии к ректеннам, расположенным на видимой с Луны стороне Земли, производят от отдельно введенной передающей лунной антенны, выполненной в виде модулей МФАР, являющейся первой отдельной частью общей передающей лунной энергетической антенны, передачу СВЧ-энергии к космическим околоземным орбитальным переотражателям СВЧ-энергии производят от второй отдельной части общей передающей лунной энергетической антенны для передачи СВЧ-энергии на ректенны, расположенные на не видимой с Луны стороне Земли, при этом на каждой передающей лунной энергетической станции, расположенной в пределах видимой с Земли стороне Луны, в периоды лунных дней с помощью каждой дополнительно введенной решетки коллекторов поверхностного типа накапливают и концентрируют солнечную радиационную энергию, в том числе и отраженную солнечную радиационную энергию от окололунных солнечных орбитальных переотражателей, преобразуют ее в каждой дополнительно введенной решетки солнечных батарей в энергию постоянного или переменного тока низких частот, преобразуют эту энергию в ансамбле передатчиков в СВЧ-энергию и подводят ее к отдельно введенной передающей лунной энергетической антенне, для излучения СВЧ-энергии в виде множества сформированных композиционных энергетических СВЧ-лучей по каждому одному энергетическому СВЧ-лучу в направлении каждой одной из ректенн, расположенных на видимой с Луны стороне Земли, причем для получения сфазированности СВЧ-лучей от каждой из модулей первой отдельной части общей передающей лунной энергетической антенны на ректеннах, расположенных на видимой с Луны стороне Земли, в направлении к каждому из модулей первой отдельной части передающей лунной энергетической антенны излучают пилот-сигнал от ректенн, расположенных на видимой с Луны стороне Земли, для получения сфазированности СВЧ-лучей от каждого из модулей второй отдельной части передающей лунной энергетической антенны на космических околоземных орбитальных переотражателях, в направлении к каждому из модулей второй отдельной части передающей лунной энергетической антенны излучают пилот-сигналы от космических околоземных орбитальных переотражателей СВЧ-энергии. 1. The method of lunar space energy supply, which consists in the fact that at each lunar energy station located on the surface of the moon side visible from the Earth, including the western and eastern ends of the moon side visible from the Earth, respectively, during lunar days using each grating surface-type collectors accumulate and concentrate solar radiation energy, convert it in each grid of solar cells into direct or alternating current energy of low frequencies, convert this energy to high-frequency microwave energy in each ensemble of microwave energy transmitters, emit it in the form of a set of generated composite microwave energy rays using each one transmitting lunar energy antenna, made in the form of modules of a multi-beam active phased array antenna (MFAR), emitting for each one energy Microwave beam in the direction of each of the receiving ground power stations, made in the form of rectennes, located on the side of the Earth visible from the Moon, and for each one microwave beam in the direction of each of the space near-Earth orbital re-reflectors of microwave energy, with the help of which they reflect microwave energy to the rectenn located on the side of the Earth that is not visible from the moon, convert the microwave energy received by the rectenn into low-frequency direct or alternating current energy and transmit it to consumers of energy, while in order to obtain the phasing of energy microwave rays from each of the MFAR modules on rectennas located on the visible side of the Earth from the Moon, and space near-Earth orbital The microwave energy reflectors in the direction to each of the MFAR modules emit rectken pilot signals, along which all the MFAR modules are phased, to obtain the phasing of microwave energy rays from each of the modules of space near-Earth orbital microwave reflectors on rectennas located on an invisible from the Moon side of the Earth, in the direction of each of the modules of the space near-Earth orbital re-reflectors of microwave energy, emit pilot signals from rectennas located on the side of the Earth invisible from the Moon, which differs I mean that at each lunar energy station located within the visible side of the Moon, microwave energy is transmitted to rectenns located on the visible side of the Earth from the moon, from a separately introduced transmitting lunar antenna, made in the form of MFAR modules, which is the first a separate part of the common transmitting lunar energy antenna, the transfer of microwave energy to the space near-Earth orbital re-reflectors of microwave energy is produced from the second separate part of the common transmitting lunar energy antenna for the transfer of microwave energy to the rectenna located on the side of the Earth not visible from the Moon, while on each transmitting lunar power station located within the visible side of the Moon, during the days of lunar days, using each additionally introduced array of surface-type collectors, they accumulate and concentrate solar radiation energy, including reflected solar radiation energy from near-moon solar orbital re-reflectors, transform it in each additionally introduced solar array x batteries into energy of direct or alternating current of low frequencies, convert this energy in the ensemble of transmitters into microwave energy and bring it to a separately introduced transmitting lunar energy antenna, for emitting microwave energy in the form of a set of generated composite microwave energy rays for each one Microwave beam in the direction of each one of the rectennas located on the side of the Earth visible from the moon, and to obtain the phasing of microwave rays from each of the modules of the first separate part of the common transmitting to it of the lunar energy antenna on rectennas located on the Earth’s side visible from the Moon, in the direction to each of the modules of the first separate part of the transmitting lunar energy antenna, a pilot signal is emitted from the rectennas located on the Earth’s side visible from the Moon to obtain the microwave phasing from each of the modules of the second separate part of the transmitting lunar energy antenna on space near-Earth orbital re-reflectors, towards each of the modules of the second separate part of the transmitting lunar energy cal antennas emit pilot signals from Earth orbital space pereotrazhateley microwave energy. 2. Система лунного космического энергоснабжения, содержащая на каждой лунной энергетической станции, расположенной на поверхности видимой с Земли стороны Луны, в том числе и соответственно западной и восточной оконечности видимой с Земли стороне Луны, решетку коллекторов поверхностного типа для накопления и концентрации солнечной радиационной энергии, решетку солнечных батарей, соединенную с решеткой коллекторов поверхностного типа, для преобразования солнечной радиационной энергии в энергию постоянного или переменного тока низких частот, подключенный к решетке солнечных батарей, ансамбль передатчиков СВЧ-энергии для преобразования энергии постоянного или переменного тока низких частот в микроволновую СВЧ-энергию, соединенную с ансамблем передатчиков СВЧ-энергии, одну передающую лунную энергетическую антенну, выполненную в виде модулей многолучевой активной фазированной антенной решетки (МФАР), предназначенную для излучения ею в виде множества сформированных композиционных энергетических СВЧ-лучей по одному энергетическому СВЧ-лучу в направлении каждой из приемных энергетических станций, выполненных в виде ректенн, расположенных на видимой с Луны стороне Земли, и по каждому одному энергетическому СВЧ-лучу в направлении каждого из космических околоземных орбитальных переотражателей СВЧ-энергии, предназначенных для переотражения СВЧ-энергии на ректенны, расположенные на не видимой с Луны стороне Земли, при этом ректенны соединены с потребителями энергии, все модули МФАР всех лунных энергетических станций соединены с системой управления наведением, сопровождением и фазированием модулей, а ректенны соединены с соответствующими источниками пилот-сигналов, предназначенных для фазирования всех модулей МФАР, отличающаяся тем, что на каждой лунной энергетической станции, расположенной в пределах видимой с Земли стороны Луны и каждой лунной энергетической станции, расположенной в пределах невидимой с Земли стороны Луны, передающая лунная энергетическая антенна выполнена в виде первой отдельной части общей передающей лунной антенны для передачи СВЧ-энергии к ректеннам, расположенным на видимой с Луны стороне Земли и второй отдельной части общей передающей лунной антенны для передачи СВЧ-энергии к космическим околоземным орбитальным переотражателям СВЧ-энергии, причем первая отдельная часть общей передающей антенны через соответствующий ансамбль передатчиков СВЧ-энергии соединена с дополнительной решеткой солнечных батарей, соединенных с дополнительно введенной решеткой коллекторов поверхностного типа. 2. A system of lunar space power supply, containing at each lunar power station located on the surface of the side of the Moon visible from the Earth, including the western and eastern ends of the side of the Moon visible from the Earth, respectively, a surface-type array of collectors for the accumulation and concentration of solar radiation energy, a grid of solar panels connected to a grid of collectors of a surface type for converting solar radiation energy into direct or alternating current energy of low of frequencies connected to the solar array, an ensemble of microwave energy transmitters for converting low-frequency direct or alternating current energy into microwave microwave energy connected to an ensemble of microwave energy transmitters, one transmitting lunar energy antenna made in the form of modules with a multipath active phased antenna lattice (MFAR), intended for radiation by it in the form of a plurality of generated composite microwave energy rays along one microwave energy beam in the direction of each of small energy stations made in the form of rectennes located on the side of the Earth visible from the Moon, and for each one microwave energy beam in the direction of each of the space near-Earth orbital re-reflectors of microwave energy, designed to re-reflect microwave energy to rectennes located on the invisible from the Moon to the Earth’s side, while the rectennas are connected to energy consumers, all MFAR modules of all lunar energy stations are connected to a guidance system for guidance, tracking and phasing of modules, and rectennas are connected to appropriate sources of pilot signals intended for phasing of all MFAR modules, characterized in that at each lunar power station located within the visible side of the Moon from the Earth and each lunar power station located within the invisible side of the Moon transmitting the lunar energy antenna is made in the form of the first separate part of a common transmitting lunar antenna for transmitting microwave energy to rectennes located on the side of the Earth visible from the moon and the second from a portion of a common transmitting lunar antenna for transmitting microwave energy to space near-Earth orbital re-reflectors of microwave energy, the first separate part of a common transmitting antenna through an appropriate ensemble of microwave energy transmitters being connected to an additional array of solar panels connected to an additionally introduced array of surface-type collectors.
RU9595100207A 1995-01-06 1995-01-06 Method and device for lunar space power supply RU2094949C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9595100207A RU2094949C1 (en) 1995-01-06 1995-01-06 Method and device for lunar space power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9595100207A RU2094949C1 (en) 1995-01-06 1995-01-06 Method and device for lunar space power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95100207A RU95100207A (en) 1996-11-10
RU2094949C1 true RU2094949C1 (en) 1997-10-27

Family

ID=20163795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9595100207A RU2094949C1 (en) 1995-01-06 1995-01-06 Method and device for lunar space power supply

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2094949C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8596581B2 (en) 2004-07-20 2013-12-03 David R. Criswell Power generating and distribution system and method
RU2530515C2 (en) * 2012-04-04 2014-10-10 Закрытое акционерное общество "Радиосвязь-Сибирь" ЗАО "Радиосвязь-Сибирь" System of energy delivery to space facilities

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US, патент, 5019768, кл. B 64 G 1/00, 1991. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8596581B2 (en) 2004-07-20 2013-12-03 David R. Criswell Power generating and distribution system and method
RU2530515C2 (en) * 2012-04-04 2014-10-10 Закрытое акционерное общество "Радиосвязь-Сибирь" ЗАО "Радиосвязь-Сибирь" System of energy delivery to space facilities

Also Published As

Publication number Publication date
RU95100207A (en) 1996-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5019768A (en) Power collection and transmission system and method
US5223781A (en) Power collection and transmission system and method
US7612284B2 (en) Space-based power system
JP3584925B2 (en) Space solar power system
US11362228B2 (en) Large-scale space-based solar power station: efficient power generation tiles
US10144533B2 (en) Large-scale space-based solar power station: multi-scale modular space power
Sasaki et al. Microwave power transmission technologies for solar power satellites
US3781647A (en) Method and apparatus for converting solar radiation to electrical power
EP3142925B1 (en) Large-scale space-based solar power station: power transmission using steerable beams
US20130099599A1 (en) Thermally Efficient Power Conversion Modules for Space Solar Power
US20080000232A1 (en) System for adjusting energy generated by a space-based power system
McSpadden et al. An in-space wireless energy transmission experiment
KR102563862B1 (en) A phased array antenna and a device in which the phased array antenna is combined
RU2094949C1 (en) Method and device for lunar space power supply
RU2713129C1 (en) System for power transmission to the earth from orbital solar power station
Criswell Lunar solar power system: Review of the technology base of an operational LSP system
Little et al. Toward space solar power: Wireless energy transmission experiments past, present and future
Little Solar Power Satellites: Recent Developments
VENUGOPAL et al. Material Science Research India
Potter et al. Architecture options for space solar power
Takano Antennas for Microwave Power Transmission from a Solar Power Satellite to the Earth
Landis A new space station power system
Arndt Solar power satellites-The present and the future
Subotowicz et al. On active and passive CETI from an earth satellite orbit
Anil et al. Solar power satellite