О РАДИОИЗЛУЧЕНИИ ПОСТИНДУСТРИАЛЬНЫХ ВЦ ЗЕМНОГО ТИПА.
Миронов С.В.
Государственный Астрономический
Институт им. П.К.Штернберга
Негативные экологические последствия широкомасштабного использования
органического или ядерного топлива, а также истощение их природных
запасов неизбежно вынудят технологическую цивилизацию освоить
экологически безопасные и возобновляемые источники энергии планетарного
масштаба. Иной путь - сокращение производства энергии и депопуляция
- приводит к уменьшению интеллектуального потенциала общества и его
способности противостоять природным катаклизмам.
Одним из вариантов решения энергетической проблемы может быть создание
цивилизацией глобальной солнечно-космической энергосистемы. Размещенные
на геостационарной орбите солнечные электростанции мощностью порядка
1010 ватт каждая передают энергию на комплексы наземных приемных
антенн с помощью направленного монохроматического СВЧ-излучения. Приемные
антенны преобразуют СВЧ-энергию в обычную электрическую, которая и
поставляется потребителям. Добавим, что такая энергосистема практически
не создает паразитного теплового загрязнения планеты.
Рассмотрим возможность обнаружения таких ВЦ.
По техническим и экономическим причинам часть СВЧ-энергии (около 10%)
будет рассеиваться в пространство почти изотропно. Тогда при мощности
энергосистемы 1014 ватт (0.1% мощности солнечного излучения, падающего
на Землю) ВЦ становится источником узкополосного радиоизлучения
мощностью порядка 1013 ватт.
По оценкам, оптимальный диапазон частот для передачи энергии с орбиты
на Землю составляет 2,5...5 ГГц. На более высоких частотах заметно
поглощение кислородом и парами воды, на более низких - не исключены
нелинейные эффекты в ионосфере при экономически приемлемой плотности
потока СВЧ-энергии. Тогда ширина полосы рассеянного радиоизлучения,
определяемая скоростью вращения планеты, составила бы для Земли
5...10 КГц, точнее, несколько десятков или сотен поляризованных и
переменных монохроматических сигналов, дрейфующих в пределах указанной
полосы. Эффекты орбитального движения ВЦ-планеты очевидны и здесь не
рассматриваются.
Допустим, что поиск ВЦ с солнечно-космической энергетикой осуществляется
радиотелескопами со следующими характеристиками:
вариант | 1 | 2 |
шумовая температура,o K | 7 | 30 |
площадь антенны, м2 | 104 | 2х103 |
полоса спектроанализатора, МГц | 500 | 500 |
ширина канала,КГц | 5 | 5 |
Принимаем также:
(время обз.) х (число ант.), лет х шт. | до 30 х 10 | до 1,5 х 2 |
плотность звезд - кандидатов, пс-3 | 2х10-3 | 2х10-3 |
Тогда при отношении сигнал/шум = 4 (в канале) и селектировании помех:
максимальная дальность обнаружения, пс | 230 | 50 |
общее время наблюдения одной звезды, сек | 2х104х5 | 2х104х5 |
число доступных звезд-кандидатов | 105 | 103 |
В заключение отметим, что обнаружение околозвездного радиоисточника с
описанными выше свойствами может послужить, помимо прочего, серьезным
аргументом в пользу создания глобальной солнечно-космической
энергосистемы и у нас , на Земле.
|