В Калифорнии, в пустыне Мохава была запущена крупнейшая в мире солнечная электростанция «Айванпа» площадью почти 13 кв.км. Объект стоимостью $ 2.2 млрд состоит из трех электростанций и почти 350 тысяч зеркал-гелиостатов.

Отправляемся в Калифорнию, чтобы поближе познакомиться с этим чудом техники.

Крупнейшая в мире солнечная электростанция «Айванпа» находится в 64 километрах от Лас-Вегаса. Как уже говорилось, она состоит из 350 тысяч зеркал-гелиостатов

Гелиостат — это прибор, способный поворачивать зеркало так, чтобы направлять солнечные лучи постоянно в одном направлении, несмотря на видимое суточное движение Солнца.

3 поля гелиостатов окружают 40-этажные башни-электростанции. Зеркала фокусируют солнечный свет на котлах, находящихся на вершине башен (смотри заглавную фотографию). Вырабатывается пар, который приводит в движение турбины. Так появляется электрическая энергия, которой достаточно для питания 140 000 зданий в Калифорнии.

Выходная мощность крупнейшей в мире солнечной электростанции составляет почти 392 МВт.

Как видно, гелиостат состоит из двух зеркал и управляющего механизма. Количество таких гелиостатов здесь — 173 500 штук. Соответственно, зеркал в 2 раза больше.

Внизу каждой из трех электростанций находятся охлаждающие системы. Вверху — паровой котел.

Пункт управления электростанцией.

Графическая система управления крупнейшей в мире солнечной электростанцией Айванпа.

Автомобили на дороге для осознания масштабов.

Две из трех электростанций. Видно, как вырабатывается пар в котлах от солнечной энергии, фокусируемой гелиостатами.

Так светится башня-приемник солнечной энергии с котлами внутри.

Как уже говорилось, все здесь 3 поля с гелиостатами.

Постройка солнечной электростанции «Айванпа» является частью государственной программы, по которой Соединенные Штаты намерены к 2020 году перевести третью часть объема добываемой энергии на возобновляемые источники.

5 миллиардов лет - осадки в виде солнечного ветра, жара, смерть

Человечество застало звезду под названием Солнце в довольно зрелом возрасте, как раз посередине её жизненного цикла. Сейчас оно более менее стабильно, не меняется в размерах и светит с одной и той же мощностью. Благодаря данным наблюдений за похожими звёздами, а также физическим моделям, мы можем с довольно высокой точностью сказать, что было в начале и что будет в конце.

Сейчас Солнце находится в стадии "сжигания" водорода, когда вся его энергия происходит от сливания атомов водорода в атомы гелия. Эта стадия длится уже 4,5 млрд лет и продолжится ещё примерно 5 млрд. 

Солнце (несмотря на то что его относят к обидному классу "жёлтые карлики") достаточно велико, чтобы потом, когда водород закончится, перейти в более мощную фазу - выгорание гелия, на этот раз с образованием углерода.

И можно с уверенностью сказать, что эта стадия будет иметь катастрофические последствия для внутренних планет. За счёт более активных реакций Солнце будет становиться всё больше и больше, превращаясь в пульсирующий красный гигант. Оно поглотит Меркурий и Венеру, увеличив свой диаметр в сто раз, примерно до орбиты Земли.

По одному сценарию Солнце просто уничтожит Землю, которая испарится в раскалённой солнечной атмосфере. По другому, более "оптимистичному" сценарию Солнце выбросит более трети своей массы в виде солнечного ветра, и за счёт потери массы отпустит Землю на удалённую орбиту. Тогда Земля превратится в бесплодную обожжённую головёшку, продолжающую вращаться вокруг Солнца.

2 миллиарда лет - Пустыня

В самом начале, 4,5 млрд лет назад, мощность Солнца составляла 70% от современного, 2,5 млрд лет назад - 85%. Продолжая этот график, через пару миллиардов лет мы достигнем некой критической точки. К примеру, сравнительно небольшой Марс прошёл её ещё раньше, потеряв всю жидкость со своей поверхности, и нашу планету ждёт похожая участь. 

Какое то время, возможно много сотен миллионов лет, обратные связи Земли сумеют смягчать это воздействие. Чем больше тепловой энергии, тем интенсивнее испарение, следовательно, увеличение облачности, что способствует отражению света обратно в космос.

Увеличение тепловой энергии означает ускоренное выветривание пород, усиленное поглощение углекислого газа и снижение уровня парниковых газов. Таким образом, отрицательные обратные связи довольно долго будут сохранять условия для поддержания жизни на Земле.

В любом случае, через миллиард лет океаны начнут испаряться с катастрофической скоростью и атмосфера превратится в бесконечную парилку. Исчезнут ледники и заснеженные вершины гор, и даже полюса станут подобны тропиками. В таких условиях многие формы жизни всё смогут существовать, однако по мере дальнейшего разогрева, ещё примерно через миллиард лет, водород из атмосферы полностью испарится в космос и планета окончательно высохнет. В таких условиях выжить смогут только бактерии.

250 миллионов лет - Новые континенты

Одно из самых удивительных открытий 20-го века - тектоника, то есть движение континентов. Разница температур между внутренностями планеты и её поверхностью порождает гигантские конвективные ячейки:

Круговорот расплавленной породы двигает литосферные плиты со скоростью несколько сантиметров в год. За миллион лет континенты сдвигаются в среднем на 20-50 км, что уже довольно много. Анализируя состав и возраст океанского дна, а также геологических пород на пограничных областях учёные получили очень точную карту движений плит в прошлом:

Зная скорость и направление движения мы получим примерно такую картину на ближайшее будущее:

- атлантический океан расширится на несколько сотен километров, Тихий океан сузится на столько же,

- Австралия сдвинется на север к Азии, туда же двинется Антарктида,

- Африка столкнётся с южной Европой, сомкнув средиземное море и воздвигнув на месте столкновения горный хребет размером с Гималаи.

Однако чем дальше в будущее, тем больше неопределённости. Одно можно сказать точно - в итоге все материки сольются в один. Чтобы потом снова разбежаться. Собственно, такие события происходили в истории планеты не раз и не два. И именно это отличает Землю от других твёрдых планет солнечной системы, которые свою тектонику по той или иной причине потеряли. С этой точки зрения они "умерли", навсегда застыв в истории. Только космические катастрофы смогут кардинально изменить их облик.

Через 250 млн лет география Земли значительно изменится, и всё же она будет отражать прошлое. В местах столкновения континентов воздвигнутся горные хребты, произойдут перемены в климате и растительности, а также будут иметь место колебания уровней кислорода и углекислого газа в атмосфере. Эти изменения будут повторять в течение всей истории Земли.

продолжение следует...