Ионосфера. Часть 3. Метод получения электроэнергии из ионосферы

Продолжение. См. также:
Часть 1 (Научное наследие Николы Теслы)
Часть 2 (Методы исследования ионосферы)

В этой же книге (Радиозондирование ионосферы спутниковыми и наземными ионозондами) автор (проф. Н.П. Данилкин) приводит свои соображения на тему получения электроэнергии из ионосферы. Вот что он написал после возвращения из арктической экспедиции:

Вернувшись домой, в Москву, я долгое время не мог нормально работать. Меня преследовали мысли о несовершенстве способов человеческого познания. С одной стороны безусловный героизм людей, самоотверженное проникновение в тайны окружающей природы. С другой стороны, после окончания работ на очередной станции ≪Северный полюс» в условиях просто потрясающей красоты ледяного океана и неба над ним, люди оставляют после себя ужасный мусорник — всюду грязь, ржавые бочки от солярки, брошенный всевозможный хлам, словом, стыдно очень. Я почувствовал необходимость сделать какой-то шаг, который оправдал бы именно мое участие в этом безобразии.
Я — естествоиспытатель и только в этой области я могу быть реально полезен. Поэтому я стал думать над способом обеспечения людей, живущих в высоких широтах, электрической энергией, которая могла бы сделать жизнь людей здесь приятной и красивой. Понятно, что этого недостаточно. Еще сами люди должны поработать над тем, чтобы изменить жизнь здесь и соответствовать красоте Севера. Но это уже не моя задача.
Ведь, если не лгать самим себе и не закрывать глаза, то — следует признать — наше поколение является самым преступным сообществом людей, когда-либо живших на планете Земля. Мы воруем во все возрастающем количестве невосполнимое вещество планеты — нефть, уголь, газ — у поколений людей, которые еще не родились. А ведь они имеют на богатства Земли не меньше прав, чем мы. Но, реально, мы еще хуже — мы не только воруем, но украденное используем наиболее губительным для здоровья планеты способом.
Эти мысли не оставляли меня, пока я не придумал способ получения электрической энергии из ионосферы и не опубликовал его в старейшем российском журнале «Электричество». Чуть позже вдвоем — с моим молодым коллегой из Московского Университета — я повторил все расчеты, изменив немного методику для дополнительной проверки. После этого моя совесть как бы успокоилась, и я смог снова спокойно спать по ночам.

В статье (Данилкин, «Электричество» 1996, № 4, с. 71-75) рассматривается возможность извлечения именно такого вида электрической энергии из ионосферных токов, текущих на высотах более 100 км над поверхностью Земли. Предлагаемая электростанция будет черпать энергию из околоземного космического пространства и будет, также удовлетворять всем остальным перечисленным требованиям. Условно назовем этот источник энергии конвертером. Принципом его работы является преобразование электромагнитной энергии, являющейся следствием работы сил планетарного характера и сосредоточенной в ионосфере в районах геомагнитных полюсов и на экваторе, в электрический ток технического назначения. Возникновение электрического тока в конвертере явится конечным звеном цепочки электромагнитных связей, начинающихся от вспышки или других процессов на Солнце. Источником тока в конвертере будет электромагнитная индукция [1], являющаяся следствием быстропеременных процессов в плазме полярной и экваториальной ионосферы Земли (Данилкин, 1996).

Принципиальные детали устройства. Предлагаемая электростанция принципиально работает с несколько иными токами, нежели те, которые используются в технике в настоящее время. Прежде всего, геомагнитное поле на поверхности Земли находится в непрерывном изменении в пространстве и во времени, а создаваемые токи по своему значению будут резко отличаться в отдельные временные промежутки (Данилкин, 1996).

Рассмотрим каждый из этих факторов в отдельности применительно к условиям работы и возможностям электростанции.

Пространственные изменения. В каждый данный момент времени структура геомагнитного поля предполагает создание контура, по возможности максимально эффективного, строго определенной конфигурации. Создание такого контура возможно, если на Земле имеется более или менее разветвленная сеть и некоторое устройство переключает связи между отдельными элементами контура, создавая необходимый. Коэффициент использования ионосферных токов будет в значительной степени определяться возможностью создания контура необходимой конфигурации, замыкающего площадь с одинаковым вектором р при данном элементарном цикле. Возможно также создание системы небольших контуров (десятки или сотни километров), действующих как отдельные электростанции (Данилкин, 1996).

Временные изменения. Через хаотически неопределенные промежутки времени может изменяться не только геометрия контура, но и направление тока в этом контуре. Если этот ток используется для нагревания, то направление тока в нагревательном элементе безразлично. В противном случае он преобразуется таким образом, чтобы в рабочем элементе он всегда тек в одном направлении (Данилкин, 1996).

Резкие отличия в амплитудных значениях тока. Принципиальных трудностей здесь тоже нет. Например, можно использовать энергию тока для нагревания некоторого элемента хаотическими токами до определенной границы. Избыток энергии сверх установленной границы можно сбрасывать, например, в схемы зарядки аккумуляторов и т. п. Энергию нагревательного элемента можно использовать любым из хорошо известных технике приемов (Данилкин, 1996).

Недостатки и достоинства. Главными недостатками данного способа получения энергии на уровне современной технологии являются весьма внушительные размеры работающего контура и очевидная Дороговизна его создания. Однако достоинства конвертера могут превысить эти недостатки, особенно, если будут открыты новые удобные для решения данной задачи материалы. К числу преимуществ конвертера как электростанции следует отнести:

• такая станция, будучи однажды построенной, не будет изнашиваться и теоретически будет функционировать столько, сколько светит Солнце и работает цепочка связей «Солнце–Земля»;
• технологический процесс извлечения энергии из ионосферы оказывается экологически чистым и безопасным, и даже теоретической возможности вызвать катастрофу не существует (Данилкин, 1996).

Такая станция будет выглядеть как огромный тор с проводником, погруженным в сверхпроводящую среду (внутри тора). Также будут подключены специальные приборы для смягчения колебаний напряжения и др. недостатков, связанных с непостоянностью мощности получаемой энергии. Автор также приводит схему эксперимента для проверки этой идеи и отмечает, что такой сверхпроводящий контур

стабилизирует геомагнитное поле, проходящее сквозь контур. Теперь любые изменения магнитного поля на высотах ионосферы и магнитосферы, относящиеся к магнитным силовым линиям, проходящим через контур, будут вызывать изменение тока в контуре и соответствующие изменения геомагнитного поля таким образом, чтобы скомпенсировать первоначальные изменения. Такой инструмент воздействия на околоземную плазму и геомагнитное поле может найти применение. Примеры конкретных воздействий, а также характеристики соответствующих устройств выходят за рамки этой статьи.

Вывод. На Земле имеется альтернативный, экологически чистый и возобновляемый источник планетарной электромагнитной энергии, непрерывно пополняемый динамическими электромагнитными процессами, берущими начало на Солнце и приходящими к Земле по цепочке солнечно-земных связей. Современный технологический уровень позволяет использовать эту энергию (Данилкин, 1996). Ввиду дороговизны очень маловероятно, что такая станция будет построена в наше время.

Всё-таки осуществление такого проекта станет более возможным тогда, когда приоритеты будут другими: вместо прибыли — счастье людей и гармоничное взаимодействие с природой.

Источник: Н.П. Данилкин. Электричество. 1996, № 4. Напечатано в книге «Труды Института прикладной геофизики имени академика Е.К. Фёдорова, вып. 87. Радиозондирование ионосферы спутниковыми и наземными ионозондами», с. 71-75.