IV. Свет. Строительная светотехника

Мы живем в мире солнечного света. Солнце – главный светильник, создающий освещенность на Земле. Луна освещает Землю ночью отраженным светом. Но, к сожалению, Луна не постоянный светильник, причиной тому фазы Луны и ее высота над уровнем горизонта. Освещенность, которую создает полная Луна, находящаяся в зените при прозрачной атмосфере . Обычно освещенность лунным светом, если Луна не в зените, не превышает .

В 1923 году немецкий ученый Герман Оберт (25.06.1894 - 28.12.1989) предложил идею космического зеркала для локального освещения больших территорий Земли в ночное время. Позднее развитие этой идеи повторялось в 1929 г., в 1954 г. и в 1978 г. Эту идею развивали и другие ученые, в СССР – Г.И. Покровский в 60-е годы 20-го века. Суть идеи в том, чтобы на геостационарную орбиту вывести спутник, а затем в космосе смонтировать зеркало. Заданием площади зеркала и его определенной ориентацией можно направить отраженный солнечный луч в заданный регион Земли. Радиус орбиты геостационарного спутника или высота над поверхностью Земли .

Оценим размер космического зеркала , если потребуется создать в локальной точке Земли освещенность, равную освещенности в полнолуние . Пусть на Земле нужно осветить круг диаметром (площадь круга ). Заметим, что в такое пятно попадает почти вся Вологодская область и прилегающие территории Архангельской и Ярославской областей. Световой солнечный поток падающий на такое космическое зеркало, будет равным , где - телесный угол, под которым видно Солнце . После отражения от зеркала этот световой поток падает на площадь и создает освещенность . Окончательно диаметр стационарного космического зеркала равен .

Положительное решение этой задачи возможно с учетом современного состояния космических технологий.

Увеличение диаметра космического зеркала в два раза привело бы к увеличению освещенности рассматриваемого круга в 4 раза или увеличению диаметра светового пятна в 2 раза.