文/陳根

近年來(lái)，隨著地球傳統(tǒng)能源面臨枯竭，環(huán)保、節(jié)能、開發(fā)新能源等話題一直備受關(guān)注，各國(guó)各界也致力于環(huán)境、能源的可持續(xù)性發(fā)展。

太陽(yáng)是地球乃至整個(gè)太陽(yáng)系取之不盡的核心能源系統(tǒng)，地面太陽(yáng)能作為新能源也得到了一定開發(fā)，但是其并不能同時(shí)保證質(zhì)和量這兩點(diǎn)要求。因?yàn)?/span>在地面上，太陽(yáng)能受到大氣的吸收和散射、云雨的增減以及季節(jié)、晝夜更替等因素影響，能量密度變化巨大，且很不穩(wěn)定。

針對(duì)這些問(wèn)題，科學(xué)家正在探索在太空建電站，利用太陽(yáng)能發(fā)電傳輸回地球。太空電站，其通過(guò)在太空軌道上布置巨大的太陽(yáng)能電池陣列，把太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)微波或者激光的形式把電能傳輸回地球，再通過(guò)地表的天線接收、整流，最后輸送到電網(wǎng)中。

據(jù)估算，每平方米太陽(yáng)能電池在中國(guó)西北地區(qū)的最高發(fā)電功率約為0.4千瓦，在平流層約為7—8千瓦，在地球同步軌道上，發(fā)電功率約為10—14千瓦。也就是說(shuō)，即使電能在多次轉(zhuǎn)換過(guò)程中有所損耗，太空發(fā)電的整體效率依然可觀。

值得一提的是，該太空電站不僅不受天氣和緯度等自然因素影響，還可大規(guī)模收集、轉(zhuǎn)換和利用太陽(yáng)能，發(fā)電量與地面核電站相當(dāng)。

另外，從太空中獲取的電能可以通過(guò)無(wú)線方式傳輸?shù)绞澜绺鞯?，?/span>需要依賴大規(guī)模電網(wǎng)，這就可對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)、受災(zāi)地區(qū)或者一些重要設(shè)施進(jìn)行定向供電或者移動(dòng)供電。

雖然太空電站潛力巨大，但是其建成也需要面對(duì)許多難題。例如，單個(gè)太空電站的面積至少相當(dāng)于1400個(gè)足球場(chǎng)，發(fā)電功率為兆瓦級(jí)，使用壽命需達(dá)到30年以上。要建如此宏大的空間系統(tǒng)，在材料、運(yùn)載、航天器控制、軌組裝以及維護(hù)等方面必會(huì)面臨一些挑戰(zhàn)。

此外，高昂成本和安全隱患也須考慮在內(nèi)。比如，地球同步軌道上不僅有隕石，還有大量太空垃圾，太空電站隨時(shí)要承受被撞擊損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

不過(guò)，總的來(lái)說(shuō)，作為一種高效又環(huán)保的發(fā)電方式，太空電站的發(fā)展前景依然被看好，世界有些國(guó)家也已啟動(dòng)太空電站建設(shè)計(jì)劃。未來(lái)，太空電站一旦建成，將會(huì)帶給人類更多能源的希望。