11月22日，中國(guó)空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊宏在海南文昌召開的中國(guó)航天大會(huì)上表示，“天宮”空間站將為未來空間太陽能電站提供在軌技術(shù)驗(yàn)證，并發(fā)布了一張方案構(gòu)想圖，這引起了外界極大的興趣。
來自央視的報(bào)道
從畫面上看，這個(gè)試驗(yàn)太陽能發(fā)電站將先由“天舟”貨運(yùn)飛船運(yùn)到空間站并對(duì)接，然后由空間站的太空機(jī)械臂進(jìn)行模塊化組裝，具體的組裝內(nèi)容包括操控天線陣對(duì)接和操控電池陣對(duì)接并展開，然后自行離開空間站，利用電推實(shí)現(xiàn)軌道提升或遠(yuǎn)離100公里，在軌二次展開主結(jié)構(gòu)和天線陣。
初步的規(guī)劃
利用電推實(shí)現(xiàn)軌道提升或遠(yuǎn)離100公里，這個(gè)值得主翼哈
同時(shí)，空間站還將發(fā)射一顆小衛(wèi)星，與試驗(yàn)太陽能發(fā)電站進(jìn)行伴飛，與其配對(duì)使用。具體的試驗(yàn)項(xiàng)目包括：500V高壓管理和傳輸、可展開主結(jié)構(gòu)性能、分布式控制性能、無線能量傳輸、空間站利用、宇航員遙操控和空間站大數(shù)據(jù)量中繼。
還將給它配個(gè)伴飛小衛(wèi)星
而說到這個(gè)空間太陽能電站，其實(shí)早在兩年前，我國(guó)就曝光了要建造千米級(jí)大型航天器的消息，當(dāng)時(shí)外界判斷就可能是空間太陽能電站。而在今年11月一期《魯健訪談》節(jié)目中，龍樂豪院士也表示長(zhǎng)征九號(hào)火箭除了重載登月、建立月球基地和登陸火星任務(wù)之外，還將擔(dān)負(fù)空間太陽能電站建設(shè)任務(wù)，并提出了“如果在36000公里的地球同步軌道上，鋪成一個(gè)一公里寬太陽能電磁帶”的暢想，說“繞著地球轉(zhuǎn)一圈，一年接收下來的能量，等于地球上開采石油的總量”，這被大家喻為初級(jí)“戴森球”。
龍老的觀點(diǎn)
兩個(gè)院士的發(fā)言，夠權(quán)威了
不過長(zhǎng)征九號(hào)要到2035年才能首飛，所謂的空間太陽能電站只是一個(gè)遠(yuǎn)期項(xiàng)目，小編沒想到的是，相關(guān)的技術(shù)驗(yàn)證工作這么快就要進(jìn)行了。楊宏總師提到的空間站為未來太陽能電站提供在軌技術(shù)驗(yàn)證，就是相關(guān)的鋪墊工作之一，現(xiàn)在既然提了，相信距離實(shí)際發(fā)射也不會(huì)太遠(yuǎn)。
空間太陽能電站想象圖
而小編之所以說是相關(guān)的鋪墊工作之一，是因?yàn)槌丝臻g站之外，我國(guó)還正在建設(shè)空間太陽能電站的地面接收裝置，比如投資28億，今年在重慶璧山建設(shè)的空間太陽能電站實(shí)驗(yàn)基地，目前實(shí)驗(yàn)樓主體工程早已完成，這將是比日本10年前進(jìn)行的無人機(jī)電能無線傳輸大得多的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
重慶璧山的空間太陽能電站的地面接收項(xiàng)目，來自官方報(bào)道
說到這里，很多人不明白為什么非要在太空中建設(shè)空間太陽能電站，而從太空中獲取的電能，又如何傳回空間站或者地面呢？實(shí)際上，太空中由于沒有灰塵，太陽能發(fā)電的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地面，每平方米的太陽能，可以產(chǎn)生1300多瓦的熱能，但是在地面，卻只能產(chǎn)生150W到170W左右的電量，如果考慮天氣和夜晚的因素，那么就更低了。
太空發(fā)電的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地面
其次，如何傳輸？這就涉及到激光和微波能量傳輸理論了，即先將收集的太陽能轉(zhuǎn)換為電能，再以激光和微波的形式發(fā)射出去，接收站再將它以吸收加熱的形式，轉(zhuǎn)換成電能，因?yàn)閺谋举|(zhì)上說，它們都是能量。從技術(shù)上說，激光和微波這種無線輸電技術(shù)，與無線電通訊中所用發(fā)射與接收技術(shù)并無本質(zhì)區(qū)別，但后者是傳輸附載于能量之上的信息，而前者則是著眼于傳輸能量。我國(guó)于2021年就首次實(shí)現(xiàn)20米距離千瓦級(jí)功率電力的隔空輸送，整體傳輸效率達(dá)到25.5%的世界先進(jìn)水平。
無線傳電原理
從具體應(yīng)用上說，激光傳電適合空間站和月球基地用電，而微波更適合將電能傳回地面，因?yàn)樗皇芴鞖獾挠绊?，而?6000公里高度的地球同步軌道建設(shè)空間太陽能電站，不會(huì)遮擋太陽，也不會(huì)烤焦你，放心啦。
36000公里高度，一公里寬度的東西，肉眼都未必能看見
很多人不明白我國(guó)為何要花費(fèi)巨資和大量的精力，建設(shè)空間站，總是用“東宮娘娘烙大餅、皇帝老兒用金鋤頭”的思想，認(rèn)為它只不過是上天看風(fēng)景的地方。實(shí)際上，我國(guó)空間站將進(jìn)行大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，空間太陽能電站只是其中之一。
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