Александр Майборода AVANTA сonsulting

Солнечная энергетика и космическая транспортная

система «Орбитрон»

2016

Мировой рынок энергетики

• На климатической конференции ООН в Париже 2015 г. На климатической конференции ООН в Париже 2015 г. принято решение о финансирования программ развития принято решение о финансирования программ развития солнечных и других альтернативных источников солнечных и других альтернативных источников энергии. энергии.

• Green Climate Fund к 2020 году должен достичь Green Climate Fund к 2020 году должен достичь расходов на 100 млрд. долл./год, чтобы обеспечить расходов на 100 млрд. долл./год, чтобы обеспечить переход к экологически чистым источникам.переход к экологически чистым источникам.

Мировой рынок энергетики

• Минимальный спрос на все виды Минимальный спрос на все виды оборудования для глобальной энергетики – оборудования для глобальной энергетики – 12,2 трлн. долл. на период с 2013 по 2030 гг.12,2 трлн. долл. на период с 2013 по 2030 гг.

• В среднем это 718 млрд. долл./год.В среднем это 718 млрд. долл./год.

Рынок полупроводниковой продукции космического производства

• Сегмент мирового рынка в виде рынка фотоэлектрических преобразователей составляет более 100 млрд. долл./год.

• Тонкопленочные солнечных батареи могут производится на орбитальных КА «ОКА-Т» по технологии Института физики полупроводников Сибирского отделения РАН и Хьюстонского университета США.

4

Рынок полупроводниковой продукции космического производства

• Орбитальный технологический КА «ОКА-Т» для производства тонкопленочных солнечных батарей использует высокий вакуум в кильватерной зоне.

• Производство в «ОКА-Т» будет дешевле наземного при условии снижения цены доставки сырья до 3000 долл./кг (от современного уровня в 40 тыс. долл.) 5

Рынок оборудования для солнечной энергетики с элементами космического базирования

• Будущее солнечной энергетики – спутниковые солнечные электростанции.• Спутниковые солнечные электростанции в 6-15 раз эффективнее наземных

солнечных электростанций.• При росте парка электромобилей рынок энергооборудования может

вырасти с 0,7 трлн. долл./год до 3,5 трлн. долл./год.• Спутниковые солнечные электростанции требуют цену вывода грузов в

космос в пределах 100-200 долл./кг (1000 долл./кг на первом этапе).• Однако в настоящее время цена находится в диапазоне 10-50 тыс. долл./кг.

Рынок оборудования для солнечной энергетики с элементами космического базирования

• Энергоснабжение морских и воздушных судов энергией от Энергоснабжение морских и воздушных судов энергией от спутниковых солнечных электростанций создает дополнительный спутниковых солнечных электростанций создает дополнительный спрос на оборудование в 0,3-0,5 трлн. долл./год. спрос на оборудование в 0,3-0,5 трлн. долл./год.

• Замещение электромобилями автомобилей с ДВС порождает спрос Замещение электромобилями автомобилей с ДВС порождает спрос на дополнительные мощности, в 5-10 раз превышающие на дополнительные мощности, в 5-10 раз превышающие достигнутую мощность электростанций, что в перспективе достигнутую мощность электростанций, что в перспективе обеспечивает дополнительный спрос в размере 3-7 трлн. долл./год.обеспечивает дополнительный спрос в размере 3-7 трлн. долл./год.

Рынок сырья для космического производства

• Существует спрос на недорогую доставку на орбитальные станции компонентов ракетного топлива, а также сырья в виде алюминия, титана, никеля, углерода, кремния и других веществ, которые необходимы для производства в космосе комплектующих и агрегатов космических аппаратов по программе AMAZE.

• Спрос на производство в космосе космических аппаратов составляет 17 млрд. долл./год, на производство топлива – 5 млрд. долл./год.

• Европейское космическое агентство (ЕКА) приняло программу AMAZE: применение 3D-печати для создания металлических частей и компонентов для космических аппаратов, самолетов и термоядерных реакторов.

• ЕКА инвестировала около 20 миллионов евро в исследования по созданию «Методов трехмерной печати AMAZE».

8

КТС «Орбитрон» – решение ценовой задачи

• Космическая транспортная система «Орбитрон» – транспорт с себестоимостью доставки 50-250 долл./кг.

• Коммерческая цена составит 250-1000 долл./кг.• Система «Орбитрон» признана WIPO изобретением,

имеющим мировую новизну и промышленную применимость, она основа на апробированных технологиях и устройствах.

Прототипы системы «Орбитрон»• ВКСН – советский

прототип системы «Орбитрон».

• ВКСН – воздушно-космический самолёт с накоплением (кислорода).

• Соразработчик ВКСН академик РАН Маров М.Я.

• PROFAC – зарубежный прототип системы «Орбитрон».

• PROFAC – PRopulsive Fluid ACcumulator.

• ВКСН-PROFAC удачно решали ценовую задачу.

Прототипы системы «Орбитрон»

• Прототипы ВКСН-PROFAC это воздушно-космические летательные аппараты, орбита которых проходит на высоте 100-120 км, на границе атмосферы и космоса.

• ВКСН-PROFAC оснащены воздушными диффузорами, такими же как у прямоточных двигателей гиперзвуковых самолетов, при помощи которых захватывают разряженный воздух.

• Захваченный воздух сжижается: кислород накапливается; азот поступает в электрореактивный двигатель для создания реактивной струи.

11

Прототипы системы «Орбитрон»

• Аппараты типа ВКСН-PROFAC при полете в относительно плотных слоях атмосферы (100-120 км) не могли использовать солнечные батареи из-за их большой «парусности».

• Энергоснабжения двигателей поэтому должен был осуществлять ядерный реактор.

• В результате заключения международного соглашения о запрете полетов ядерных КА на высотах ниже 800 км перспективный проект ВКСН-PROFAC был закрыт. 12

Система «Орбитрон»

• Орбитальный коллектор системы «Орбитрон» не имеет на борту запрещенный ядерный реактор, т.к. может использовать солнечные батареи из-за большей высоты орбиты (от 280 км), а на меньших высотах солнечные батареи свертываются.

• Устранение ядерного реактора снимает запрет на использование высокоэффективных систем типа ВКСН-PROFAC.

• Большая высота орбиты коллектора обеспечивается тем, что требуемая концентрация газа на пути коллектора создается искусственно, при помощи суборбитальных многоразовых ракет, которые поднимают газгольдеры-баллонеты с необходимыми газами.

• Орбитальный коллектор (со свернутыми солнечными батареями) проходит сквозь баллонеты и забирает газ.

Система «Орбитрон»

• Орбитальный коллектор системы «Орбитрон» выгодно отличается от прототипов ВКСН-PROFAC тем, что благодаря подаче газов не из атмосферы может получать практически любые вещества, а не только кислород и азот.

• Таким образом по цене на 99% ниже обычной, в производственные КА могут доставляться углеводороды и другие вещества, необходимые для производства в космосе технических изделий и ракетного топлива.

• Аналогично могут поставляться металлы, кремний и компоненты полупроводниковой продукции, например, в виде таких газов: пентакарбонил железа, гидрокарбонил кобальта, карбонил никеля, гексафториды вольфрама и урана, водородные соединения кремния, германия, олова, свинца, бора.

Система «Орбитрон»• От прототипов КТС «Орбитрон»

отличается тем, что горизонтальный газовый столб, поглощаемый коллектором, создается искусственно, на высоте его орбиты.

• Для этого используется баллонет из высокопрочной пленки (СВМПЭ) с предельной прочностью 1-2 ГПа в виде рукава (цилиндра) длиной от 100 до 1000 метров.

• Коллектор со свернутыми солнечными батареями проходит сквозь баллонет и захватывает часть содержащегося в нем газа.

• Баллонет поднимается суборбитальной ракетой-носителем на любую требуемую высоту.

• В результате, благодаря высоте орбиты, обеспечиваются условия использования солнечных батарей вместо ядерного реактора. 15

Система «Орбитрон»• КТС «Орбитрон» состоит из двух частей:• первая часть – аэрокосмическая (наземного

базирования) на основе суборбитальных ракет (ресурс запусков от 200 до 500);

• вторая часть – орбитальная, представляющая собой спутник-коллектор грузов, подобный КА PROFAC.

• Аэрокосмическая часть предназначена для создания на пути перед орбитальным коллектором газонаполненного канала, «дорожки» с повышенной концентрацией вещества (0,01-0,1 кг/м3), по сравнению с окружающим безвоздушным пространством.

• Для создания газового канала используют цилиндрические баллонеты, изготовленные из высокопрочного тонкопленочного материала.

• Восстановления запаса кинетической энергии коллектора производится за счет работы двигателей малой тяги, например, ЭРД с удельным импульсом 16-32 км/с. 16

Система «Орбитрон»

Видео-схемы к проекту «Орбитрон»:

• https://youtu.be/EDSin1hL6dY

• https://youtu.be/q1uoNl6st_g

Система «Орбитрон»

• Использование потенциальной и кинетической энергии реголита для накопления кислорода и азота из атмосферы.

• Масса захваченного газа равна 40% от массы реголита.• Азот в сочетании с магнием (кальцием или литием) используется

как ракетное топливо для полетов к астероидам.

Транспортный комплекс «Орбитрон»• Система «Орбитрон» включает в себя:

орбитальный коллектор газов; орбитальные топливохранилища; космические аппараты-заправщики; суборбитальные многоразовые ракеты; наземные пусковые установки.

• В совокупности с другими системами формируется транспортный комплекс «Орбитрон», в который входит:многоразовый межорбитальный буксир для вывода ИСЗ на ГСО;многоразовая орбитальная ступень ракет космического назначения;космическая платформа для размещения 3D-принтеров; технологический модуль для переработки в сырьё для 3D-принтеров веществ, аккумулируемых коллектором; энергетический модуль с оптоволоконными лазерами с прямой солнечной накачкой для энергоснабжения двигателей коллектора.

• Масса орбитального коллектора 3600 кг, электрическая мощность двигателей 600 кВт (на первом этапе).

• Суборбитальные ракеты имеют стартовую массу 2000 кг и грузоподъемность варьируемую от 10 кг до 200 кг. 19

Транспортный комплекс «Орбитрон»• Основа комплекса – орбитальное топливохранилище, которое

обеспечивает дозаправку космических аппаратов недорогим ракетным топливом и, соответственно, многократное использование ракетной техники.

• Заправка межорбитального буксира обеспечивает его возвращение с геостационарной орбиты и повторное использование (25-50 раз).

• Заправка второй (орбитальной) ступени ракеты-носителя, после доставки ступенью груза на орбиту, обеспечивает гашение орбитальной скорости и, соответственно, возвращение на Землю для повторного использования (10-25), в дополнение к многократному использованию первой ступени типа Falcon.

• Космические платформы с 3D-принтерами дополнительно к компонентам космических электростанций, производят теплозащитные экраны и капсулы из недорого сырья, для возращения межорбитальных буксиров на опорную орбиту и ракетных ступеней с опорной орбиты на Землю. 20

Patents

• Method and system for delivering cargoes into space. US 8882047 B2. Status: Grant of patent is intended

• Method for delivering cargoes into space and a system for implementation of same. EP2390188 Status: Grant of patent is intended (Great Britain, Germany, France).

• Способ доставки грузов в космос и система его осуществления. Patent of Russia RU2398717

• Способ доставки грузов в космос и система его осуществления. Patent of Eurasia Patent Organization 017577

• Спосіб доставки вантажів в космос і система його здійснення. Patent of the Ukraine 99230

• Способ энергообеспечения космических аппаратов-накопителей. Patent of Russia RU2451631

• Energy supply method for spacecrafts-accumulators. Patent application pending US 2013/0233974 A1

• Method and system for feeding jet engines. Patent application pending US 2014/0326832 A1

21

Patents

22mayboro@gmail.comwww.mayboroda.com

Бизнес-модель

• Снижение на 99% транспортных затрат на космическое производство, обеспечивает цены, выгодные клиентам и большую маржу провайдеру услуг.

• Покупатели: энергоконцерны RWE, State Grid и ACWA Power; компания DEWA; разработчики внеземных минеральных ресурсов Planetary Resources, Deep Space Industries и Innovative Advanced Concepts; национальные аэрокосмические агентства.

• Услуги: доставка сырья к космическим 3D-принтерам и модулям типа «ОКА-Т»; доставка ракетного топлива в орбитальные депо; развитие солнечной энергетики с элементами космического базирования.

Orbitron Team

• Идеолог проекта: Александр МайбородаИдеолог проекта: Александр Майборода• Менеджер проекта: Владимир МигельМенеджер проекта: Владимир Мигель

• Главные специалисты: Главные специалисты: В.М. Мельников, О.П. Пчеляков, Д.К. Драгун.В.М. Мельников, О.П. Пчеляков, Д.К. Драгун.

• Имеют опыт руководителей международных проектов Имеют опыт руководителей международных проектов на орбитальных станциях.на орбитальных станциях.

• Всего в команде 10 специалистов из ЦНИИмаш, ИФП Всего в команде 10 специалистов из ЦНИИмаш, ИФП СО РАН, ФГУП «ОКБ Вымпел», МГТУ им.Н.Э.Баумана.СО РАН, ФГУП «ОКБ Вымпел», МГТУ им.Н.Э.Баумана.

24

Orbitron Team

25

Vladimir Migel Alexander Mayboroda

Dmitry Dragun

Vitaly Melnikov

Oleg Pchelyakov

Orbitron Team

26

Vadim FlorovVadim Florov

Alexander Popov

Denis Anisimov

Yury Lebedev

Victor Korovin

Archie DevdarianiArchie Devdariani

Текущий статус и план-график• Состояние на 2016: наличие интеллектуальной собственности на технологию

«Орбитрон» в США, ЕС, СНГ; переговоры с зарубежными инвесторами и потенциальными партнерами; открытие дочерних компаний в США и ЕС.

• 2016 год: создание транснациональной энергетической корпорации на основе AVANTA-сonsulting, а так же компаний США и ЕС, владеющих отдельными технологическими компонентами, важными для реализации системы «Орбитрон», переход от НИР к ОКР, изготовление демонстрационных суборбитальных и орбитальных подсистем, стендовые испытания, получение дополнительных «зонтичных патентов».

• 2017 год: испытания демонстрационных образцов в космосе.• 2019 год: завершения R&D и масштабирование проекта, развертывание

орбитальных ретрансляторов энергии и космических солнечных электростанций на основе системы «Орбитрон», орбитальных комплексов «ОКА-Т» с космическими 3D-принтерами по производству фотовольтаники, дополнительный выпуск акций.

• 2021 год: выход системы на высокорентабельный режим работы, дополнительный выпуск акций.

• 2030 год: достижение 15 процентного уровня ввода энергетических мощностей космических энергостанций от текущей потребности в обновлении мирового фонда электрогенерирующих мощностей (валовой доход 100 млрд. долл./год).

• 2036 год: достижение 30 процентного уровня от общего объема продаж оборудования для глобальной энергетики (валовой доход 200 млрд. долл./год).

Потребность в капиталовложениях• 2016 – 0,4 млн. долл.• 2017 – 1,0 млн. долл.• 2018 – 2,6 млн. долл.• 2019 – 36 млн. долл. - привлечение доп. инвестиций.• 2020 – 82 млн. долл. - привлечение доп. инвестиций

(плюс 30 млн. долл. в виде авансовых платежей за транспортные услуги в первые 6-7 месяцев после запуска системы «Орбитрон» в эксплуатацию) .

• В 2020 году продажа акций и получение учредительской прибыли 818 млн. долл.

• Стоимость создания системы - 112 млн. долл. • В период с 2020 по 2030 годы валовой доход –

3,13 млрд. долл., прибыль – 2,38 млрд. долл.28

Cap Table• Инвестор № 1: AVANTA-consulting, акций (60%)

60 млн. долл. США (Intellectual Property).• Инвестор № 2: GCF and related funds, акций (40%)

40 млн. долл. США.• После дополнительного выпуска акций (2020 год) и

реинвестирования части учредительской прибыли в капитал корпорации Таблица капитализации (Capitalization table) принимает следующий вид:

• Инвестор № 1: AVANTA-consulting, акций (55,08%) 550,8 млн. долл. США.

• Инвестор № 2: GCF and related funds, акций (36,72%) 367,2 млн. долл. США.

• Инвестор № 3: Minority shareholders, акций (8,2%) 82 млн. долл. США. 29

Contact information

• Address: 150 Bolshaya Sadovaya St., office 909, Rostov-on-Don, 344000, Russia.

• Tel.: +7 (863) 221 73 71, +7 (863) 263 32 94 • E-mail: mayboroda@avanta-consulting.ru • Web-site: www.mayboroda.com

30

Thank you for your attention

31