在地球上空22300里让太阳动力卫星当人类能源站能不能实现？

发布时间：2023-10-27 11:07:18 所属栏目：外闻来源：未知

导读： 　　运用高科技手段———即通过利用太阳能的能量来发电并以此作为回报、让人类的想象力也得到了飞跃性发展：在无垠的太空中设立“太空光子银行” ，而后这个被称

　　运用高科技手段———即通过利用太阳能的能量来发电并以此作为回报、让人类的想象力也得到了飞跃性发展：在无垠的太空中设立“太空光子银行” ，而后这个被称作“新能源”的服务将为我们所拥有和享受。

　　“公元2307年，化石燃料枯竭，人类开始将大规模的太空太阳能发电系统作为新能源，但只有少数大国及其盟国从中受益……”这是日本著名科幻小说动漫《机动战士高达》的开场白。然而，目前世界面临着共同的能源危机。人们可能要在不到2307年的时间里对空间太阳能发电系统进行研究。

　　在日本，对空间电站的研究正如火如荼地进行。20世纪80年代，日本许多大学开始进行相关研究。由日本宇宙航空研究开发机构和日本经济产业省共同出资1200万美元的太空太阳能十年计划第一阶段即将结束。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）过去10年一直在为日本的空间太阳能发电系统（SSPS）提供稳定的支持。目标是到2030年将一颗地球同步卫星送入太空，这将为地球上50万个家庭提供10亿瓦的电力。

　　几年前，日本北海道的科学家们开始了地面试验，开发了一种新的电力传输系统，可以以微波的形式将能量从太空传输到地球。这两项实验都是由太空太阳能发电系统（SSPS）JAXA领导的大胆项目的一部分。激光和微波是空间太阳能发电领域的两种主要传输方式，也是该技术的核心问题。另一方面，日本希望在这两个领域都取得突破。

　　太空太阳能电站的设想非常伟大和宏远，但实现起来所需要的经费却是十分惊人的。1968年彼得·格拉泽的将太阳能电站搬到太空去的设想，需要研制一种太阳能动力卫星，并把它送到距地面3.6万千米的轨道上(即地球同步轨道。在这一轨道上，卫星绕地球飞行1圈的时间，正好与地球自转一周所需要的时间相同)。

　　对不远万里的格拉泽兄弟提出这一引人瞩目的宏伟设想，由于要实际行动花一大笔钱，目前来看美国政府应该是不感兴趣。不过到20世纪70年代中期，因出现能源危机，格拉泽的计划重新受到重视，美国政府投资2000万美元作为研究费用。

　　但研究费不久就用完了，人们的热情又冷了下来。因为美国科学院估计，要建成这个太空发电站，大概要用50年时间，研制、发射和组装耗资达3000亿美元，工作量相当于600名宇航员在太空工作30年。尽管发电能力为300千兆瓦，能供1.5亿人口用电，可巨额投资遭到非议。原来，格拉泽设计的这座电站重量达5万吨，其中仅太阳能电池板的空间面积就达50多平方千米，而向地球发送电力的微波发射天线的直径达1千米。

　　按美国航天飞机一次最多能运送30吨物资计算，也要发射1000多次才能把电站的设备全部送上天。而在20世纪70年代时，美国的航天飞机还没有正式投入使用，因此人们认为，格拉泽的计划在短期内难以实现。1999年和2000年，美国国会分别给宇航局拨款500万和1500万美元，用以深入研发空间太阳能发电技术，以期找出更好更成熟的建设方案。专家们从目前发展态势估计，本世纪20年代第一个空间太阳能电站将升空组装并开始试验性发电。

　　日本计划2040年前后向太空发射太阳能电站。尽管日本近年来在航天领域屡遭挫折，日本经济、贸易和工业部(METI)仍雄心勃勃地计划在2040年之前向太空发射太阳能电站。日本从十多年前就开始投入太阳能卫星的研究，到2040年系统将开始运作。METI计划发射的太阳能卫星在地球同步轨道每秒可产生100万瓦的能量，相当于一个核电站产生的能量。太阳能卫星将拥有两个3000米长的太阳能发电翼板，两个翼板之间是一个直径1000米的能量传输天线。

　　所产生的电能将以微波的形式传回地球，微波的强度将低于手机发射的微波，以保证所发射的微波不会影响移动通信和其他通信。卫星地面接收天线的直径将达到数千米，可能建造在沙漠或海洋地区。该卫星预计重达2万吨，总造价预计为2万亿日元（约合170亿美元）。与大多数目前运行的火电或自发自用核能发电每千瓦时人民币9日元相比，新一代的太空发电成本为每千瓦时人民币23日元。

（编辑：云计算网_泰州站长网）

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