有沒有一種“一勞永逸”的(de)(de)辦法,可(ke)以(yi)徹底(di)解(jie)決(jue)人類的(de)(de)能源(yuan)危機?
地球上所有(you)的(de)能(neng)源(yuan)都來(lai)自太陽(yang),無論是煤炭、石(shi)油、天然氣(qi)等(deng)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan),還是水、風(feng)、太陽(yang)能(neng)等(deng)清潔能(neng)源(yuan),都與太陽(yang)有(you)關(guan)。化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)帶來(lai)大(da)氣(qi)污染且很(hen)快將耗盡,風(feng)、光和水能(neng)并不穩定,實(shi)際發(fa)電量占比僅為23.6%。在大(da)規模儲能(neng)技(ji)術取得重(zhong)大(da)突破之前,僅依(yi)靠可(ke)再生能(neng)源(yuan)提供持(chi)續穩定的(de)能(neng)源(yuan)供給(gei)也不現實(shi)。
那么,可不(bu)可以在(zai)(zai)太(tai)(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)建一座(zuo)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan),直(zhi)接吸收太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)并轉化成(cheng)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng),再傳(chuan)輸到地球?這就是“空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)”(簡稱“太(tai)(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)”)。中科院院士葛(ge)昌純于2021年(nian)5月(yue)撰(zhuan)文指(zhi)出(chu),空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)與可控核聚變(bian)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)被(bei)認為(wei)是兩種最(zui)有(you)可能(neng)(neng)的終極(ji)能(neng)(neng)源解(jie)決途徑。但(dan)可控核聚變(bian)目前仍處于基礎科學(xue)(xue)研究有(you)待突破的階段(duan),而空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)不(bu)存在(zai)(zai)基礎科學(xue)(xue)問題(ti),雖(sui)然工程規模巨大(da),但(dan)相關技術經過持續研發是能(neng)(neng)夠在(zai)(zai)一定(ding)時(shi)間(jian)內取得重(zhong)(zhong)要突破的。他預計,在(zai)(zai)本世紀下半(ban)葉,中國將會(hui)形(xing)成(cheng)空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)發電(dian)(dian)(dian)產業,成(cheng)為(wei)中國能(neng)(neng)源基礎設施的重(zhong)(zhong)要組成(cheng)部分。
眼下(xia),中國正(zheng)朝著這一目標邁出第(di)一步(bu)(bu)。2021年6月18日(ri),在重慶市西邊的(de)(de)璧山(shan)(shan)區福祿鎮和(he)平(ping)村,璧山(shan)(shan)空間太陽能電(dian)(dian)站(zhan)實驗基地宣布正(zheng)式開工(gong)建(jian)設。很快,一個(ge)50~300米高的(de)(de)浮空平(ping)臺(tai)將從璧山(shan)(shan)升起,這是(shi)一個(ge)中小規模的(de)(de)氣球陣,科學家們會嘗試先(xian)從這個(ge)高度往地球輸電(dian)(dian),下(xia)一步(bu)(bu)則是(shi)平(ping)流(liu)層,距離地面有22公里。
到太空去逐日
太(tai)(tai)陽輻射(she)在(zai)穿過(guo)地球(qiu)大(da)氣(qi)層時,可能遭遇云(yun)、霧、雨、雪等(deng)各種天氣(qi)現象,云(yun)層會反(fan)射(she)大(da)部分太(tai)(tai)陽光,因此長年多云(yun)的地區可接收到的太(tai)(tai)陽能總(zong)是(shi)不足,這就是(shi)大(da)氣(qi)對太(tai)(tai)陽能的衰(shuai)減作用。
因此,和地(di)面(mian)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)相比(bi),太(tai)空電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)最大(da)(da)優勢(shi)是它(ta)的(de)穩定性。中(zhong)(zhong)國工程院院士(shi)、重(zhong)慶大(da)(da)學通(tong)信與測控(kong)研究(jiu)所所長楊士(shi)中(zhong)(zhong)指(zhi)出,由于大(da)(da)氣層衰減,地(di)面(mian)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)可(ke)產(chan)生的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力有限(xian),有很明顯的(de)區(qu)域差異。比(bi)如,在(zai)日照充足的(de)中(zhong)(zhong)國西北地(di)區(qu),一平方(fang)米的(de)光伏電(dian)(dian)(dian)(dian)池可(ke)產(chan)生0.4千瓦(wa)電(dian)(dian)(dian)(dian)力,在(zai)霧都重(zhong)慶,僅(jin)為(wei)0.1千瓦(wa)。但(dan)在(zai)距(ju)離地(di)球(qiu)表面(mian)約(yue)3.6萬公(gong)里高(gao)度的(de)地(di)球(qiu)同步軌道上(shang),發電(dian)(dian)(dian)(dian)功率可(ke)高(gao)達10千瓦(wa)~14千瓦(wa)。在(zai)太(tai)空中(zhong)(zhong),既可(ke)以(yi)完美(mei)避開大(da)(da)氣層的(de)衰減,也不受晝夜、季節影(ying)響(xiang),99%的(de)時間內可(ke)以(yi)穩定地(di)接(jie)收太(tai)陽(yang)(yang)輻(fu)射,可(ke)以(yi)全天候大(da)(da)規模發電(dian)(dian)(dian)(dian),發電(dian)(dian)(dian)(dian)效率是地(di)面(mian)的(de)幾十倍。
太空(kong)電站的遠(yuan)距離無(wu)線能量(liang)(liang)傳(chuan)輸(shu)載(zai)體有(you)微(wei)(wei)波和激光兩種,相較而言,微(wei)(wei)波的能量(liang)(liang)傳(chuan)輸(shu)效(xiao)率更高(gao),云層穿透損(sun)耗低,安(an)全(quan)性較好(hao),且技(ji)術(shu)相對成熟,因此(ci),現行方案多(duo)以微(wei)(wei)波傳(chuan)輸(shu)為主。
1968年(nian),美(mei)(mei)國彼得·格(ge)拉賽博士首次(ci)提出太空電(dian)站的(de)(de)構想(xiang)。整個(ge)20世(shi)紀70年(nian)代,美(mei)(mei)國政府投入了約(yue)5000萬美(mei)(mei)元對此進行(xing)(xing)研究,直到1979年(nian),設(she)計出全(quan)(quan)世(shi)界第(di)一(yi)個(ge)具體的(de)(de)概念方案,名為“1979-SPS基準系統”。在(zai)(zai)當時的(de)(de)全(quan)(quan)球石油危機(ji)大背景下(xia),美(mei)(mei)國宇航(hang)局(NASA)與能(neng)源部是(shi)以21世(shi)紀全(quan)(quan)美(mei)(mei)一(yi)半的(de)(de)發(fa)電(dian)量為目標進行(xing)(xing)設(she)計,計劃在(zai)(zai)地球同步(bu)軌道上部署60個(ge)發(fa)電(dian)能(neng)力各為5GW(百(bai)萬千瓦)的(de)(de)太空電(dian)站,整個(ge)系統算下(xia)來共需(xu)要(yao)2500億美(mei)(mei)元。
西(xi)安電子科(ke)技(ji)大(da)學校園內的試驗塔,用于在地面全鏈路(lu)演示(shi)段寶巖團隊獨家設計(ji)的OMEGA方案。圖/受訪(fang)者(zhe)提供
方案一出,就(jiu)引發(fa)巨大爭議。美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家(jia)研(yan)究委(wei)員會(hui)和國(guo)(guo)會(hui)評(ping)價委(wei)員會(hui)的(de)(de)評(ping)審(shen)認為,該方案技術上(shang)可行,但(dan)經濟上(shang)無法實現(xian)。此(ci)后數年,由于難(nan)度大、效率低、成本高,美國(guo)(guo)對(dui)此(ci)的(de)(de)研(yan)究曾(ceng)一度停滯。但(dan)從2007年起,美國(guo)(guo)國(guo)(guo)防部國(guo)(guo)家(jia)安全(quan)空(kong)間辦公室成立了(le)空(kong)間太陽能(neng)電站研(yan)究組,認為太空(kong)電站可以為遠(yuan)程基地供(gong)電,在軍事上(shang)有很大的(de)(de)潛在需求。
2011年(nian),國際宇航科學院(IAA)發布了首份對太(tai)空電(dian)站可(ke)行性(xing)和前(qian)景分析的(de)(de)(de)國際評估報告,報告的(de)(de)(de)主要撰寫人之一、曾(ceng)在(zai)(zai)NASA負責(ze)太(tai)空項目多年(nian)的(de)(de)(de)約翰·曼金斯在(zai)(zai)報告發布會(hui)上(shang)自信地說:“最(zui)終(zhong),學院的(de)(de)(de)判斷是空間太(tai)陽能電(dian)站不僅在(zai)(zai)技術上(shang)是可(ke)行的(de)(de)(de),并且在(zai)(zai)未來30年(nian)內也會(hui)在(zai)(zai)經濟上(shang)可(ke)行。
日本在微波無線能量傳輸技術(shu)的(de)研究上一直處于世界(jie)領先水(shui)平,因(yin)此在發(fa)展太空電站(zhan)上有天然(ran)優勢,是(shi)第一個將(jiang)開發(fa)商業(ye)化太空電站(zhan)正式列入國家(jia)航天計劃(hua)的(de)國家(jia)。2017年,日本公布了最新(xin)的(de)發(fa)展路(lu)線圖,要在2050年建成商業(ye)化太空電站(zhan)。
然而目前,除日本2015年3月在兵庫縣進(jin)(jin)行過一次無線供受電系統實驗外,在全世(shi)界范(fan)圍(wei)內,只有中國真正進(jin)(jin)入地面(mian)驗證階段,而其他國家還停留在概(gai)念構想(xiang)階段。
楊(yang)士中是(shi)璧(bi)(bi)山項目的技(ji)術負責人。他對《中國新聞(wen)周刊》指(zhi)出,太(tai)空(kong)電(dian)站(zhan)的關鍵,在(zai)于將電(dian)從(cong)太(tai)空(kong)以無(wu)線(xian)的方式穩定地傳輸到(dao)地面電(dian)網,因(yin)此(ci),大功率、遠距離無(wu)線(xian)傳能(neng)技(ji)術的突(tu)破是(shi)一(yi)個必(bi)須跨越的難關,比如傳輸效率是(shi)否(fou)足(zu)夠(gou)大,波束是(shi)否(fou)指(zhi)向規定的接(jie)收口徑,讓誤差盡可(ke)能(neng)縮小(xiao)。這些技(ji)術都(dou)要先在(zai)浮空(kong)平臺上做(zuo)試驗,為今(jin)后(hou)真正(zheng)的太(tai)空(kong)電(dian)站(zhan)打下基礎。璧(bi)(bi)山項目占地約200畝,總投(tou)資(zi)約26億(yi)元,目前到(dao)位投(tou)資(zi)為1億(yi)元。
“我(wo)們每次發射一(yi)顆新的(de)衛(wei)星(xing),都要先在高空的(de)氣球(qiu)或飛機上測試,也借此把一(yi)些技術問題(ti)、科(ke)學問題(ti)研(yan)究明白,然后再(zai)用(yong)火箭把衛(wei)星(xing)打(da)上去,璧(bi)山實驗的(de)作(zuo)用(yong)也是如(ru)此。”楊(yang)士中解(jie)釋道。
與(yu)此同時(shi),在西(xi)安電子(zi)科技大(da)學的(de)(de)校園(yuan)內,由該校教(jiao)授(shou)、中國(guo)工程院(yuan)院(yuan)士段(duan)寶巖組成的(de)(de)團隊正在進行(xing)最(zui)后的(de)(de)調試。段(duan)寶巖是中國(guo)天線方(fang)面(mian)的(de)(de)頂尖專家(jia),此前曾負責500米口徑球面(mian)射電望遠鏡(FAST)的(de)(de)總體設計。和(he)璧山浮空平臺的(de)(de)功能類(lei)似,西(xi)電在校內架起(qi)了一(yi)個(ge)75米高的(de)(de)支撐試驗塔。
段(duan)寶巖對《中國新聞周(zhou)刊》介紹,試驗塔上(shang)安裝(zhuang)了聚光(guang)鏡(jing)、光(guang)電(dian)轉換系統和發(fa)射天線,可以在50~60米的(de)高度上(shang)向地面進行(xing)無線傳輸,目前已經基(ji)本建成。這就是西電(dian)“逐日(ri)工程”的(de)一部分,它在2018年12月,與璧山項目同時啟動。
航天與能源領域的曼哈頓工程
中(zhong)國對(dui)太空(kong)(kong)電(dian)站(zhan)的正式研(yan)討始(shi)自(zi)2006年(nian)。當(dang)年(nian)7月(yue),中(zhong)國航天科(ke)技(ji)集團公(gong)司組織進行了一場概念(nian)研(yan)討會(hui)。曾(ceng)參(can)加會(hui)議的中(zhong)國空(kong)(kong)間技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)院(五院)的一位(wei)太空(kong)(kong)電(dian)站(zhan)專家對(dui)《中(zhong)國新聞周刊》回憶說(shuo),最早(zao)是國內(nei)的一家民營(ying)企業、來(lai)自(zi)山西的普蘭德電(dian)力技(ji)術(shu)有限公(gong)司注意(yi)到了這件事(shi),向(xiang)國防科(ke)工局提交了相關(guan)提議。領(ling)導(dao)層(ceng)很重(zhong)視,將其交給中(zhong)國航天科(ke)技(ji)集團作(zuo)初步(bu)研(yan)究(jiu)和評估,很快(kuai),就有了上(shang)述研(yan)討會(hui)。
西安(an)電子科(ke)技大(da)學校(xiao)園內(nei)的(de)(de)試驗(yan)塔,用于(yu)在(zai)地面全(quan)鏈路(lu)演示段(duan)寶巖團隊獨家設(she)計(ji)的(de)(de)OMEGA方案(an)。圖/受訪者(zhe)提供
經過前期多次的(de)調(diao)研與論證,2014年,中(zhong)國太空電站的(de)發展規劃(hua)及路線(xian)圖出爐(lu),分為兩大步(bu)和三小步(bu):在2030年左右先建設(she)一個(ge)兆瓦(wa)(wa)(wa)級(1兆瓦(wa)(wa)(wa))的(de)小型(xing)太空電站,到2050年再擴展升級到GW(百萬千(qian)瓦(wa)(wa)(wa))級,也(ye)就(jiu)是兆瓦(wa)(wa)(wa)級的(de)1000倍。
構想中的(de)(de)(de)太空(kong)電站(zhan)距(ju)離地(di)面的(de)(de)(de)高(gao)度(du)達到3.6萬公里,位于地(di)球的(de)(de)(de)同步軌道(GEO)上(shang),屬于高(gao)軌道。而大(da)多數衛星(xing)、空(kong)間(jian)站(zhan)都在近地(di)軌道上(shang),比如國際空(kong)間(jian)站(zhan)一般在距(ju)地(di)表(biao)300多公里的(de)(de)(de)軌道上(shang)飛行,太空(kong)電站(zhan)的(de)(de)(de)高(gao)度(du)是空(kong)間(jian)站(zhan)的(de)(de)(de)100多倍。在這樣絕無僅有(you)的(de)(de)(de)高(gao)度(du)上(shang)進行能量(liang)傳(chuan)輸,挑戰非常大(da)。
前述五(wu)院專家指出,空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)(jian)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)站是(shi)一個(ge)非(fei)常龐大(da)的(de)(de)(de)系統(tong)(tong)工程,其重(zhong)量(liang)(liang)、尺度(du)方面(mian)遠超(chao)現有航(hang)天設(she)施(shi),因(yin)此人們將其稱為航(hang)天與能(neng)源領域(yu)的(de)(de)(de)“曼哈頓工程”。一個(ge)小型的(de)(de)(de)兆(zhao)瓦級(ji)電(dian)站的(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)(liang),就(jiu)已經比現在(zai)大(da)多數(shu)的(de)(de)(de)國際空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)(jian)站要(yao)(yao)大(da),還要(yao)(yao)考(kao)(kao)慮到(dao)在(zai)軌(gui)組裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)難度(du),和(he)空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)(jian)站的(de)(de)(de)建設(she)相比,根本不是(shi)一個(ge)量(liang)(liang)級(ji)。一個(ge)空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)(jian)站也就(jiu)由幾(ji)個(ge)艙段構成,在(zai)組裝(zhuang)(zhuang)時太(tai)空(kong)(kong)(kong)機械臂就(jiu)可(ke)以實(shi)現,接(jie)口(kou)的(de)(de)(de)控制也不須(xu)考(kao)(kao)慮過多。但(dan)太(tai)空(kong)(kong)(kong)電(dian)站需(xu)要(yao)(yao)組裝(zhuang)(zhuang)大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)模塊(kuai),組裝(zhuang)(zhuang)時不能(neng)再采用現在(zai)的(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)(jian)自主(zhu)交會對接(jie)方式(shi),未(wei)來,需(xu)要(yao)(yao)設(she)想一套(tao)新(xin)的(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)(jian)組裝(zhuang)(zhuang)系統(tong)(tong),盡可(ke)能(neng)讓接(jie)口(kou)簡化,也需(xu)要(yao)(yao)大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)(jian)機器人參與。
“想(xiang)象一下數千個模(mo)塊被發射到(dao)天(tian)上,先進入(ru)低軌,再推進到(dao)高(gao)軌,然后釋(shi)放,再組裝,整個過程的(de)復雜程度肯定遠(yuan)超我們的(de)想(xiang)象。”他說。
根據路線圖,在建(jian)設兆瓦級的(de)(de)第一階段(duan),具(ju)體分三步走,先(xian)進(jin)(jin)行(xing)關鍵技術的(de)(de)地面及浮空(kong)器試驗驗證,也就是(shi)璧山項目與(yu)西電的(de)(de)“逐日工(gong)(gong)程”正在進(jin)(jin)行(xing)的(de)(de)工(gong)(gong)作,其(qi)次(ci)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)高空(kong)超高壓發(fa)電輸電驗證,最終進(jin)(jin)行(xing)空(kong)間無線傳(chuan)能(neng)試驗。
多位受訪專(zhuan)家對《中國(guo)(guo)(guo)新聞周刊》都表示,目前,日(ri)本、美國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等國(guo)(guo)(guo)都計(ji)劃在2050年前后實現“逐日(ri)”,但由于所(suo)需資金(jin)巨大,在第二階(jie)段,是(shi)否能按期完成計(ji)劃還有待觀察。
“從技術本身(shen)而(er)言(yan),沒有卡(ka)脖子的制約要素,關(guan)鍵在(zai)于大(da)家有沒有信心、愿不愿意去投(tou)(tou)入。如果加大(da)投(tou)(tou)入的資(zi)金,也有可(ke)能提前完成(cheng)計劃,但根據(ju)目(mu)前的進展來看,可(ke)能會延遲(chi)一些(xie)。”五院(yuan)的專家這樣說。
從APLHA到OMEGA
在(zai)西電校(xiao)園內,一(yi)座巨大的(de)三角形(xing)塔平地而(er)起,周圍的(de)教(jiao)學樓在(zai)其映(ying)襯(chen)下顯得(de)格外(wai)“低矮”。在(zai)塔的(de)中心(xin),距(ju)離地面55米(mi)高的(de)地方(fang),有四(si)個半球面的(de)聚光(guang)(guang)(guang)裝置,每個直(zhi)徑約6.7米(mi),這是聚光(guang)(guang)(guang)式太空電站的(de)核心(xin)。當太陽光(guang)(guang)(guang)射(she)(she)入球形(xing)反射(she)(she)面上(shang)后,會匯集(ji)到一(yi)個固定的(de)聚光(guang)(guang)(guang)區(qu),再(zai)打入光(guang)(guang)(guang)伏(fu)電池并產(chan)生直(zhi)流(liu)電,隨后轉成微波,通過發射(she)(she)天線傳(chuan)輸到地面。
這(zhe)是段寶巖團隊獨家設計的OMEGA方(fang)案(an)在地面的全鏈路演示(shi)過程。
自美國(guo)設(she)計(ji)出(chu)“1979-SPS基準系統”之后,國(guo)際(ji)上已經(jing)提出(chu)了幾十(shi)個(ge)(ge)不(bu)同(tong)的(de)太空電站概念(nian)方案,可以分為非聚光(guang)式(shi)和聚光(guang)式(shi)兩(liang)(liang)大類(lei)型。最(zui)早的(de)1979方案是經(jing)典的(de)非聚光(guang)式(shi),即(ji)照射(she)過(guo)來(lai)的(de)太陽(yang)光(guang)即(ji)時被轉(zhuan)化成電能,再轉(zhuan)成微(wei)波發射(she)出(chu)去(qu),但這個(ge)(ge)過(guo)程(cheng)中,最(zui)大的(de)難點是如何同(tong)時實現“兩(liang)(liang)個(ge)(ge)定向”,即(ji)在(zai)轉(zhuan)動中,電池陣必須(xu)一直對著太陽(yang),發射(she)天線(xian)始終對地,就像衛星一樣。
前述五院(yuan)專家(jia)解(jie)釋說(shuo),由(you)于(yu)(yu)太空電站的(de)體量(liang)太過龐大,且結構(gou)復雜,這么大的(de)質量(liang),要讓(rang)它(ta)轉動起來滿足“兩(liang)個定(ding)向”,同(tong)時(shi)還要傳電,這對于(yu)(yu)總體控制系統的(de)要求(qiu)極高。
約翰(han)·曼金斯提出了ALPHA方案(示(shi)意(yi)圖)
近年來,聚(ju)光式太(tai)空電(dian)(dian)站成(cheng)(cheng)為國際上的研究(jiu)熱點(dian)。2012年,約翰(han)·曼金(jin)斯提出了ALPHA方案,全稱是“任意(yi)相控(kong)陣空間太(tai)陽能電(dian)(dian)站”,整個(ge)結(jie)(jie)(jie)構(gou)被設計成(cheng)(cheng)一(yi)(yi)個(ge)“酒杯”,通過(guo)“酒杯”杯身內部(bu)弧(hu)形反射(she)面(mian)的設計,使射(she)入光集中到底部(bu)的三(san)明治結(jie)(jie)(jie)構(gou)上,在這里,太(tai)陽能電(dian)(dian)池(chi)陣、電(dian)(dian)力傳(chuan)輸與管理系統,以(yi)及微波發射(she)天(tian)線三(san)部(bu)分被集成(cheng)(cheng)為一(yi)(yi)體。現在,太(tai)陽電(dian)(dian)池(chi)陣和天(tian)線集成(cheng)(cheng)在一(yi)(yi)起的三(san)明治結(jie)(jie)(jie)構(gou)始(shi)終(zhong)對準(zhun)地面(mian),不用再轉動,只需要(yao)將(jiang)聚(ju)光系統設計成(cheng)(cheng)可以(yi)調整的結(jie)(jie)(jie)構(gou)即可,但(dan)這一(yi)(yi)設計也將(jiang)非常(chang)復雜。
前(qian)述五院專(zhuan)家認(ren)為,聚(ju)光(guang)式(shi)方案(an)目前(qian)雖然(ran)很熱,但綜合技術(shu)(shu)難度(du)更(geng)(geng)大,相比之下,非聚(ju)光(guang)式(shi)方案(an)更(geng)(geng)有現實可行性,只需要(yao)解決大功率導(dao)電旋轉關(guan)節的技術(shu)(shu)難題,對此,五院已布(bu)局(ju)展開相關(guan)研究。
但在段寶巖看來,非聚光(guang)的最大問(wen)題是(shi)效率較低(di),因此,聚光(guang)式方案將(jiang)會是(shi)未來的發(fa)展方向。今年內,他(ta)們團隊預計會完(wan)成OMEGA的地面驗證試驗,如果(guo)驗證通過(guo),在傳(chuan)輸效率和(he)功質比上都有不錯(cuo)的數據,下一步(bu),就是(shi)考慮如何(he)將(jiang)它“升(sheng)空”。
中科院院士、“兩彈一星”元勛王希(xi)季曾(ceng)有(you)一個論(lun)斷:發展(zhan)空(kong)間(jian)太陽能(neng)電站(zhan)將帶(dai)來前所未有(you)的、影響深遠(yuan)的改造客觀世界的重大變革。在(zai)解決能(neng)源問(wen)題之外,多位專家指出,研發太空(kong)電站(zhan)更重要(yao)的意義是可以帶(dai)動整個航(hang)天領域空(kong)間(jian)技術的全面進步,比如在(zai)軌大型(xing)結構制造能(neng)力、人類(lei)利用(yong)空(kong)間(jian)能(neng)力,以及具有(you)非常多應用(yong)場景的微波(bo)傳(chuan)輸能(neng)力。
前述五院(yuan)專(zhuan)家指出,小到(dao)(dao)空(kong)間站的建設,大到(dao)(dao)月球(qiu)探測(ce)、火星移民,有充足的供電是基本條(tiao)件。太(tai)空(kong)電站建成后,對人類開(kai)發太(tai)空(kong)也(ye)將起到(dao)(dao)巨(ju)大幫助。