Гелиокомплекс

В Узбекистане около Паркента, в паре часов езды от Ташкента, есть гелиокомплекс, очень похожий на «Звезду смерти». Раньше это был объект «Солнце», теперь институт материаловедения (точнее, НПО «Физика-Солнце» АН Узбекистана).

Смысл такой: чтобы получить сверхвысокие температуры, нужно очень сильно постараться и потратить очень много энергии. А можно взять лупу и сконцентировать зайчик так, что им получится выжигать. Ну, в общем, лупу тут построили примерно с 20-этажный дом (54 метра). И это не совсем лупа.

Кабинка в середине конструкции — это место, куда попадает солнечный зайчик с этого вот огромного отражателя за ним. Отражатель собирает солнечное излучение и фокусирует его в том месте, где надо что-то плавить, нагревать или выжигать при невероятных температурах. Чем больше отражатель, тем больше температуры. Отражатель радиусом 1 метр спокойно поджигает палку в фокусе:

Такие же используются для заваривания чая или кипячения воды, поменьше — для того, чтобы делать горячую воду из холодной в трубе отопления.

Ну а основное зеркало здесь 54 метра. Можно было бы сделать ещё больше, но поступили куда элегантнее. Если вы посмотрите дальше, то увидите поле гелиостатов — это маленькие зеркала размером в несколько метров, которые отражают свои зайчики на этот большой отражатель. То есть он собирает не только «свой» солнечный свет, но и свет целого поля гелиостатов. Из 1840 тысяч квадратных метров зайчик получается очень мощный, а с гелиостатами — ещё в полтора раза мощнее.

Это невероятная плотность энергии. Позволяющая плавить даже то, что обычно не плавится. Или создавать новые материалы, для которых нужна высокая температура. Например, искусственные драгоценности. 3000-3500 градусов Цельсия в пучке 3-5 сантиметров — не вопрос. Испытание обшивки космического корабля — не вопрос. Создать условия по давлению как на другой планете и начать нагревать приборы в испытаниях — не вопрос.

Искусственные драгоценности получаются при температурах существенно меньше максимума установки

А вот для тугоплавких материалов для сосудов с радиоактивными отходами уже нужен почти номинал

Смысл не в самой возможности достичь температуры, а в том, что включать эту систему, фактически, бесплатно. Энергия днём достаётся нам просто так. При желании можно генерировать электроэнергию, и одной из задач было выяснить, какой для этого удобнее всего использовать комплекс. Как мы сейчас знаем, более выгодной оказалась концепция полей солнечных панелей.

Да, этот комплекс дорого было построить и дорого поддерживать. Зеркала надо протирать, менять раз в 20 лет (они из алюминия и 10 типов, поэтому отражатель состоит из стандартизированных блоков), сами гелиостаты двигаются в зависимости от положения солнца — то есть надо следить за моторами и обслуживать движущиеся части и так далее. Ромбовидные зеркала ломаются чаще зимой (из-за морозов по довольно очевидным причинам).

Ещё одна особенность поля гелиостатов — они могут бросать свои «зайчики» не только на отражатель. Ночью можно направить их в небо, чтобы они отражали слабый свет на телескоп — и получить невероятное усиление на этом самом телескопе даже слабого света звёзд. Это удобно, потому что сам комплекс стоит в горах, где облачность не так мешает, тут всё же 270 дней в году отличная погода и мало пыли. А в горах он стоит потому, что искали монолитную скалу для защиты от землетрясения — конструкция достаточно чувствительная к вибрациям. Нашли около Паркента.

Это вторая такая солнечная печь в мире. Первая — Одейлийская во Франции. В 1950-х в Физико-техническом институте основали лабораторию солнечных лучей, в 70-х она занялась возобновляемыми источниками энергии. В 1981 году начали строительство этого объекта, закончили в 1987 году. Как вы понимаете, распад СССР не дал комплексу поработать на-полную долго, но всё же там успели провести серию испытаний тугоплавких материалов для аэрокосмической промышленности. Сейчас комплекс перестал быть так востребован, потому что за последние два десятилетия вопрос с получением нужных температур для испытаний уже не встаёт. В итоге комплекс стал объектом туризма — и на нём всё же проводится всё больше исследовательских работ, поскольку энергия солнца всё так же условно-бесплатна.