太空太陽能技術或將成為現(xiàn)實?

太空太陽能技術的藝術構想圖。歐洲太空總署太陽能部門正通過索拉里斯計劃進行關鍵技術研發(fā)，使太空無線能源成為可能。近期，德國正在向各大企業(yè)與政府的高層展示無線能源傳輸這項關鍵科技。圖源：歐洲太空總署

·太空太陽能發(fā)電

歐洲太空總署發(fā)布了這張藝術構想圖，展示了對于太空太陽能的概念設計。此外，此項計劃的倡導者們在德國慕尼黑的X-Works空中客車創(chuàng)新工場發(fā)布了無線能源傳輸?shù)臉嬒?。如今，這項構想已成為了歐洲太空總署索拉里斯計劃提案的一部分，它會在歐洲太空部長理事會會議上呈現(xiàn)。具體而言，歐洲太空總署聲稱這些信息將有助于：

成員國周全決定在未來進一步實施開展太空太陽能技術研究。作為一種新型清潔能源，太空太陽能可以確保機載電站長期開啟，并對現(xiàn)有的可再生能源進行補全。（此舉將有助于）歐洲于本世紀中葉實現(xiàn)凈零排放。

·全天不間斷地吸收太陽能

歐洲太空總署做出了進一步解釋：

通過微波輻射技術，可以實現(xiàn)綠色能源在“太空”與“地球”兩點間36米（合39碼）的距離間傳輸。

收取的能源將用來為模型城市供電，對水進行分解后就能制造出綠色氫氣。不光如此，這項技術甚至能夠制造出零度啤酒，這種啤酒通過目前世界首屈一指的無線冷卻技術保存在冰箱中，以便參觀者取用。

太空太陽能發(fā)電系統(tǒng)的工作方式十分精密。地球同步軌道上的太陽能發(fā)電衛(wèi)星將全天候不間斷地收取太陽能，然后將其轉換為低功率密度的微波，安全地傳送到地球上的接收站。其中涉及的物理學原理可以解釋為何這類衛(wèi)星必須有足夠龐大的體積，長度約幾千公里。它們產生的能量相當于一個標準核電站。因而對于地球表面的收集整流天線來說，也同樣需要大規(guī)格的設計。

·“我們只需要將設想變?yōu)楝F(xiàn)實”

歐洲太空總署表示這一愿景需要在多領域科技成果的配合下才能實現(xiàn)，其中包括：太空制造與機器人組裝業(yè)、低成本高效光伏技術、大功率電子學和射頻波束成形技術。在此基礎上，他們還需要進一步研究以確認低功率微波對人類和動物健康的良性影響。同時，微波束是否與飛行器和衛(wèi)星相匹配也是不容忽視的問題。歐洲太空總署認為：

這些領域中的任何突破都將有利于許多其他航天事業(yè)以及地面應用。今天早上，談到太空太陽能的問題時，筆者讀到了一篇提到杰拉德·奧尼爾的文章，作者德韋恩·戴，寫于2022年2月28日：

盡管時下的人們或許會對杰拉德·K·奧尼爾這個名字感到一絲陌生，但他曾是最著名的太空未來倡導者。在二十世紀七十年代，奧尼爾提出的太空巨型城市設想一度躍為廣為流傳的時代思潮。在那個時代，他頻頻參加電視節(jié)目，發(fā)表演說，甚至直接促使了L5協(xié)會的創(chuàng)建，該協(xié)會致力于太空移民運動。奧尼爾當年的愿景與太空太陽能的概念有著千絲萬縷的聯(lián)系，美國國家航空航天局和大型航空航天公司幾乎同時對這一想法進行了評估……

·太空太陽能的相關歷史

對于想了解太空太陽能起源與發(fā)展史的人而言，德韋恩·戴的這篇文章絕對值得一讀。

1976年1月19日，美國物理學家和太空活動家，杰拉德·K·奧尼爾，在參議院航空航天技術和國家需求小組委員會面前作證，他的開創(chuàng)性研究表明太空太陽能是可行的。本圖已為最高畫質。圖源：維基共享資源

結語：太空太陽能技術是人們長久以來渴望實現(xiàn)的夢想，它寄托了人類對太空的無數(shù)愿景。歐洲太空總署將在下個月的理事會會議上提出實施計劃。

BY: Deborah Byrdand

FY: 洲

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