Žygiuojam į Saulės amžių

Mintis apie Saulės energijos naudojimą jau seniai domino inžinierius. Antroje 19 a. pusėje Prancūzijoje buvo sukurtos net dvi komisijos, kurios aiškinosi saulės variklių panaudojimo galimybes pietų Prancūzijoje ir Alžyre. Kad pritrauktų dėmesį, jos nusprendė pademonstruoti idėją: 1882 m. Paryžiaus Tiuilri soduose^*) buvo įrengtas saulės variklis, kuris varė tipografinį presą, per valandą atspausdinantį po 500 „Soleil⁶⁾ “ laikraščio egzempliorius. Gali būti, kad ateities energetika remsis valdoma termobranduoline ir atsinaujinančia (kurios dalis yra Saulės energijos panaudojimas) energija.
O D. Gravė laiškas pateiktas šio straipsnelio priede.

1973 m. Paryžiuje vyko tarptautinis kongresas „Saulė tarnauja žmogui“ – 600 delegatų iš 58 šalių. 16-a pranešimų skaitė tarybiniai mokslininkai, tarp jų ir uzbekų heliofizikas Gijas Umarovas¹⁾, kurio daktarinės disertacijos tema buvo „Saulės spindulių koncentratoriai“. Tą idėją mini jau Archimedas

Visa, kas gyveno ir gyvena Žemėje, sukurta Saulės šviesos, o jos virsmas organinėmis medžiagoms glūdi žalio lapo fotosintezėje. Mokslas apie ją užgimė 18 a. pabaigoje. Bet kaip anglies dvideginis virsta baltymais, cukrais ir riebalais? Bet anglies dvideginis sugeriamas ir naktį – ir tas mechanizmas toks pat, kaip ir fotosintezė. Garvežio naudingo veikimo koeficientas – 5-8%, žalio lapo – tik 2-3%

(„Apie uždegamuosius stiklus“), su kuriuo siejama legenda apie romėnų laivyno sudeginimą prie Sirakūzų (žr. apie parabolės židinio savybę). Tai greičiausia tik legenda, tačiau Romoje uždegamaisiais stiklais įžiebdavo ugnį namų židinio deivės Vestos aukojimo altoriuose (skaitykite apie Vestos asteroidą).

Ir jau neatmenamais laikais žmonės pajuto saulės spindulių gydančią galią. Dar senovės graikai ir romėnai ant namų stogų rengė soliariumus, būta ir viešų soliariumų. Ne vienoje šventykloje užrašas skelbė: „Tik saulės spinduliuojama šviesa teikia gyvybę“. Plinijus Vyresnysis „Gamtos moksle“ rašė, kad stikliniu rutuliu, įkaitintu saulės spinduliais, galima prideginti (gydyti) žaizdas. Ibn Sina spėjo, kad saulės spinduliai gali sunaikinti bakterijas.

Saulės veikimo paslaptis visą gyvenimą tyrė heliobiologas A. Čiževskis, įrodinėjęs, kad epidemijos susiję su Saulės ciklais. Vėliau 1892 m. F.N. Švedovas⁷⁾ pastebėjo kas 11 m. pasikartojimą kai kurių medžių kamienų augime (rievėse). Beje, panašūs reiškiniai kartojasi ir kas 33-36 m. Entomologas N. Ščerbinovskis²⁾, tyrinėdamas skėrių paplitimą (1960), taip pat pastebėjo tam tikrą dėsningumą, kurį žinojo jau gilioje senovėje. Gyvulių augintojai žinojo, kad masiškai galvijai krenta kas 10-12 m. Tai priklausė nuo sausrų, kai jau pavasarį išdegdavo dideli ganyklų plotai. Taip gyvulių kalendoriuje atsirado ciklų pavadinimai, kur kiekvieni metai buvo vadinami kuriuo nors gyvūnu: arklys, karvė, avinas, bebras, kiškis, ... Paskutinis, kas 36 m., buvo ypač sunkus – krisdavo beveik pusė galvijų.

Mokslininkai nustatė ir naujų priklausomybių, pvz., tarp Saulės suaktyvėjimų ir žuvų kaimenių gausos. Prognozės svarbios ir sabalų medžiotojams: iš 300 m. rinktų duomenų (muitinių knygose, kailiais mokėtų duoklių) paaiškėjo, kad gausiausiai sabalų sumedžiota Saulės aktyvumo padidėjimo laikotarpiais. Beje, tada ir žvėrelio kailis būdavo geresnis. Atsiradus Saulės dėmėms, pagausėja tamsiakailių žvėriukų.
Pasirodė, kad Saulės dėmės lemia ir duonos kainą pasaulinėje rinkoje. Leningradietis geografas V. Dolotovas nustatė, kad rugių ir bulvių derlingumas 20 a. kito priklausomai nuo Saulės aktyvumo, - ypač tai pastebima šiaurinėse platumose.

Pastebėta, kad priklausomai nuo Saulės aktyvumo priklauso ir klimatas, „pabunda“ ir vėl ima snausti ugnikalniai. Pagal Saulę „pulsuoja“ net vandenynai (okeanologas L. Maksimovas pagal vandens lygį analizavo 140 Atlanto uostų). Uzbekas N. Kenesarinas iškėlė hipotezę, kad nuo to priklauso ir druskingų plotų atsiradimas dirvoje. Jos atsiranda pakilus gruntinio vandens lygiui.

O apie poveikį žmogaus sveikatai jau net nekalbėsim. Bet mūsų šviesulys gali padėti žmogui gauti vandens dykumoje. Tereikia turėti polietileninį maišelį. Išsikasi duobę, pastatai indą vandeniui surinkti, uždengi polietilenine plėvele, kurios kraštus akmenimis tvirtai prispaudi prie kraštų. Tada plėvelės centre padedi akmenuką, kad ji įdubtų. Plėvelę atsargiai užberi žemėmis. Saulės spinduliai per plėvelę įkaitins drėgną smėlį, garai kondensuosis ant vėsesnio plėvelės paviršiaus ir lašės į indą. Tokiu principu Turkmėnijos Kara-Kumų dykumoje buvo įrengtos girdyklos avių kaimenėms. Per parą susirinkdavo apie 3 m³ vandens, kurio pakanka 500 avių pagirdymui.

Gamta žmonėms pasufleravo ir dar vieną techninę konstrukciją. Antarktidoje Viktorijos žemėje, greta Naujosios Zelandijos ir JAV mokslinių stočių, buvo rastas keistas ežeras, pavadintas Vanda vardu. Jis padengtas storu ledo sluoksniu, tačiau jame prie pat dugno, 60 m gylyje, vanduo sušyla net iki 26^o C. Tai aiškinama dviem priežastimi: a) didesnis tankumas apatiniame ir druskų prisotintame sluoksnyje, dėl ko jis mažiau judrus ir mažiau praranda šilumos; b) vanduo ypač švarus ir skaidrus, todėl spinduliai pasiekia giluminius sluoksnius. Taip susidarė pačios gamtos sukurti saulės energijos akumuliatoriai. Tačiau statyti panašius heliotechninius renginius pasirodė esą sudėtinga. G. Umarovas nusprendė, kad tam geriausiai tinka sūrūs ežerai, kuriuose kuo giliau, tuo sūresnis (kartu ir tirštesnis) vanduo. Prie dugno sluoksnis įkaista net iki 80-95^o C. kadangi sluoksnių tankis skirtingas, jie nesimaišo. Šilumos nuostoliai tokiuose baseinuose labai nedideli.

Saulės panaudojimas kosmose aptartas amerikiečių D. Choko ir kt. knygoje „Saulės panaudojimas tiriant kosmosą“. Čia kalbama ir apie „saulės bures“, leidžiančias keliauti nenaudojant degalų. Jų idėja remiasi šviesos slėgio (atrasto P. Lebedevo) panaudojimu. Tad burės dar nebus nurašomos – tik jos skros ne jūrų, o kosmoso platybes.
O juk tai pranašavo dar prancūzų fantastas Pjeras Bulis⁴⁾ „Beždžionių planetoje“: „Jų kosminė jachta buvo kažkuo panaši į sferą, kurios išorinis apvalkalas – nepaprastai plona ir lengva burė – išsipūsdavo ir pasislinkdavo erdvėje, gaudydama šviesos spindulių slėgį...“.

Tarybinis fizikas A. Jofė³⁾ daug vilčių sudėjo į saulės energijos pavertimą elektra. Pradžioje, saulės baterijas turėjo tik kosminiai aparatai, o dabar jas pamatysi visur, kur bevažiuosi. Beliko saulės energiją perduoti dideliais atstumais – gal tam pavyks panaudoti šviesolaidžius?

Kadaise buvo aukso, vėliau bronzos, geležies, o gal kada nors ateis ir Saulės amžius?

Priedas

Laiške su sveikinimais Kosmoso erdvės įsisavinimo rateliams akademikas D.A. Gravė⁵⁾ rašė (1925 m. birželio 14 d.):

Draugai!

Į pasaulinės erdvės tyrimų ir užkariavimo ratelius kiek skeptiškai žiūrima daugelyje visuomeninių ratų. Žmonėms atrodo, kad kalbama apie fantastiškai nepagrįstus tarpplanetinių kelionių projektus Žiulio-Verno, Velso ar Flamariono ir aplamai kitų rašytojų dvasia.

Aišku, kad profesionalus mokslininkas, tarkim, akademikas, negali laikytis tokio požiūrio.

Mano pagarba Jūsų rateliui remiasi rimtais svarstymais. Jau prieš 5 m. aš nurodžiau [ ... ] būtinybę panaudoti elektromagnetinę Saulės energiją.

Tam aš vadovausi ne kokiais nors fantastiniais samprotavimais, o nenumaldoma faktų visumos logika. Štai tokie faktai. Saulė Žemę apipila elektronų ir jonizuotos materijos (jonų, protonų) dalelių debesimis. Veikiant pritraukiančiam Žemės magnetizmui, tie elektronų debesys, kaip neseniai išsiaiškinta, krenta į Žemę milžiniško krioklio pavidalu ir viršutiniuose atmosferos sluoksniuose sudaro švytinčius stulpus, kurių aukštis pagal paskutinio meto tikslius išmatavimus siekia 500 km. Tokie pat elektrinės substancijos debesys aplink Žemę veikia Žemės magnetizmą ir verčia jį savo sustiprėjimais ir susilpnėjimais atitikti Saulės dėmių pagausėjimo ir sumažėjimo laikotarpius. Maždaug po 4 val. po didžiosios dėmės praėjimo per vidurinį saulės meridianą, Žemėje stebima magnetinė audra. Bendra magnetinės audros energija, aišku, tiksliai neišmatuojama, tačiau apžvalginiai duomenys neabejotinai veda prie išvados, kad toji energija esant stiprioms audroms siekia milijoną arklio jėgų. Radijo technika suteikia mums priemonę pajusti elektromagnetinę Saulės veiklą. Jau žinoma, kad ši veikla pasireiškia trikdžiais, didžiausią lygį pasiekiančiais valandą po vidurnakčio. Tuo nereikia stebėtis, nes paaiškėjo, kad iš Saulės į Žemę skriejantys elektronai netrenkia jai į kaktą, o apsuka aplink Žemę ir krenta į ją šešėlinėje pusėje, t.y. naktį. Tai išsiaiškinta iki smulkiausių detalių norvegų mokslininko Sternero paskaičiavimais, už kuriuos jis 1923 m. gavo Paryžiaus Mokslo akademijos premiją. Taigi, elektxromagnetinė Saulės energija atlieka mechaninį darbą radijo telefono plokštelės virpesių pavidalu. Man pasakys, kad tas darbas yra nežymaus dydžio, tačiau mano, kaip teoretiko, reikalas yra nurodyti faktus, o jau techniko reikalas yra surinkti žymų energijos kiekį ir jos pagalba atlikti stambų mechaninį darbą Žemės poreikiams.

Vienintelis praktinis Saulės elektromagnetinės energijos praktinis panaudojimo būdas nurodytas rusų mokslininko K.E. Ciolkovskio reaktyvinių įtaisų arba tarpplanetinių aparatų, kurie jau gana išvystyti šiems tikslams ir yra realia ateities tikrove, pagalba. Tad tų ratelių organizavimas yra savalaikis ir tikslingas, kaip ir tarpplanetinių aparatų konstrukcijų vystymas. Todėl iš visos sielos sveikinu įvairius pradėjimus šioje srityje ir linkiu sėkmės bei vaisingo darbo vystant naują technikos sritį žmonijos labui.

Pastabos ir trumpos biografijos:

^*) Tiuilri sodai (Jardin des Tuileries) – viešas istorinis parkas, įsispraudęs tarp Luvro ir Santarvės (Konkordijos) aikštės. Jo plotas 25,5 ha; ilgis – 920 m, plotis – 325 m. Iš jų tolumoje boluoja Napoleono Triumfo arka.

Parko įkūrėja yra Katerina de Mediči (16 a.). Itališkojo renesanso stiliaus parkas su fontanais ir labirintais visuomenei atvertas tik 17 a. 1664 m. Kolberas įsakė perplanuoti parką tai pavedęs Lenotru. Kadaise prie jo glaudėsi Tiuilri rūmai.

¹⁾ Gijas Umarovas (1921-1988) – uzbekų fizikas, Uzbekistano MA narys. Veiklos sritys: branduolinė fizika, heliofizika.

²⁾ Nikolajus Ščerbinovskis (1891-1964) – tarybinis entomologas, profesorius. Pagrindinė veikla buvo skėrių, kolorado vabalų ir kitų žemės ūkio kultūrų kenkėjų ir kovos su jais tyrimai. 1947 m. išleido knygą „Sezoniniai reiškiniai gamtoje“; joje pratęsia mintis, susiklosčiusias dar iki revoliucijos, kai dirbo Samaros gubernijoje.

³⁾ Abramas Jofė (1880-1960) – žydų kilmės rusų fizikas. Jis pasižymėjo elektromagnetizmo, radiologijos, kristalografijos, termoelektros ir fotoelektros srityse. Įsteigė laboratorijas radioaktyvumo, supertakumo ir branduolinės fizikos tyrimams. Išugdė nemažai Nobelio premijos laureatų.
1942 m. pradėjus atominės bombos projektą, A. Jofei buvo pasiūlyta būti techniniu vadovu, tačiau jis atsisakė, aiškindamas, kad yra tam per senas. Jis matė I. Kurčiatovo perspektyvas ir jam užleido savo vietą. 1950 m. per Stalino kampaniją „prieš kosmopolitus be ištakų“ (žydus) buvo atleistas iš užimamų Leningrado FTI (Fizikos-technikos instituto) direktoriaus pareigų. Po jo mirties, šiam suteiktas Jofė vardas.
Jo garbei pavadintas krateris Mėnulyje.

⁴⁾ Pjeras Bulis (Pierre Boulle, 1912-1994) – prancūzų rašytojas, labiausiai žinomas kūriniais: „Tiltas per Kvai upę“ (1952) ir fantastiniu romanu „Beždžionių planeta“ (1963), pagal kuriuos buvo statomi filmai (žr. >>>>>). „Beždžionių planetoje“ grupė astranautų 2500 m. vyksta į planetą Betelgeizės sistemoje, kur evoliucija nuėjo kita šaka ir protingomis tapo beždžionės, o ne žmonės, kurie laikomi narvuose ir naudojami tyrimams.

⁵⁾ Dmitrijus Gravė (1863-1939) – rusų ir ukrainiečių matematikas, pirmosios iškilios matematikų mokyklos Rusijoje steigėjas, universiteto Kryme (1919 m. Simferopoyje) iniciatorius. Nuo 1902 m. dirbo Kijeve. Čia tyrinėjo algebrą ir skaičių teoriją, nagrinėjo Galua teoriją, idealus ir 5-o laipsnio lygtis. Gyvenimo pabaigoje dirbo taikomosios matematikos ir mechanikos srityse. Buvo daugelio vadovėlių autorius.

⁶⁾ Le Soleil (pranc. „Saulė“) – prancūzų monarchistinis dienraštis, žurnalistų E. Hervé (1835-1899) ir J.-J. Weiss (1827-1891) įkurtas 1873 m. ir ėjęs iki 1915 m. Buvo, greta Le Temps, geriausiai atspindintis tarptautines naujienas. Jo tiražas 1899 m. nukrito nuo 40 iki 25 tūkst., nes laikraštis palaikė A. Dreifusą.

⁷⁾ Fiodoras Švedovas (1840-1905) – ukrainiečių fizikas, eksperimentatorius, Imperatoriškojo Novorosijsko un-to Odesoje rektorius (1895-1903), pasižymėjęs universiteto statybomis. Buvo vienu ir dendrochronologijos pradininkų. „Apie elektrinius spindulius ir jų sklidimo dėsnius“ nustatė analogiją tarp elektros ir šviesos reiškinių. Tyrė kometų atsiradimo priežastis, jų formą, šiaurės pašvaistės prigimtį. Sukūrė tolimetrį kranto apsaugai ir jūrų mūšiams, dideliu tikslumu matuojantį atstumus.

Superlaidumas
Laiko fenomenas
Torsioniniai laukai
Lygiagrečios visatos
Gyvenimas po mirties
Tai matėte ne kartą...
Mažosios saulės mįslės
Tiltas per Beringo sąsiaurį
Antigravitacijos paieškos
Kvantinio pasaulio katinai
A. Platonovas. Saulės įpėdiniai
Celuloidas – plastmasių prosenelis
Ankstyvoji Visata ir ekzoplanetos
Degtukai – trumpas, bet svarbus gyvenimas
Čiževskio „vientisas gamtiškas subtratas“
Kas padėjo tamsiosios materijos supratimui
Labai prasta balerina ir šuolis laike?
Elektros panaudojimas žemdirbystėje
3-iojo tūkstantmečio mokslas
Juodųjų skylių paradoksai
Chaosas linksta į sinergetiką
Šarvuotųjų automobilių pirmeiviai
Kitoks, sunkusis vandenilis
Nepaprasti Visatos skaičiai
Kokia yra Visata? Sukasi?
Kaip sukurti laiko mašiną?
Tadžikai apie astronomiją
Laivai iš ledo
Vartiklis
NSO.lt