“从技术本身而言 ， 没有卡脖子的制约要素 ， 关键在于大家有没有信心、愿不愿意去投入 。 如果加大投入的资金 ， 也有可能提前完成计划 ， 但根据目前的进展来看 ， 可能会延迟一些 。 ”五院的专家这样说 。
从APLHA到OMEGA
在西电校园内 ， 一座巨大的三角形塔平地而起 ， 周围的教学楼在其映衬下显得格外“低矮” 。 在塔的中心 ， 距离地面55米高的地方 ， 有四个半球面的聚光装置 ， 每个直径约6.7米 ， 这是聚光式太空电站的核心 。 当太阳光射入球形反射面上后 ， 会汇集到一个固定的聚光区 ， 再打入光伏电池并产生直流电 ， 随后转成微波 ， 通过发射天线传输到地面 。
这是段宝岩团队独家设计的OMEGA方案在地面的全链路演示过程 。
自美国设计出“1979-SPS基准系统”之后 ， 国际上已经提出了几十个不同的太空电站概念方案 ， 可以分为非聚光式和聚光式两大类型 。 最早的1979方案是经典的非聚光式 ， 即照射过来的太阳光即时被转化成电能 ， 再转成微波发射出去 ， 但这个过程中 ， 最大的难点是如何同时实现“两个定向” ， 即在转动中 ， 电池阵必须一直对着太阳 ， 发射天线始终对地 ， 就像卫星一样 。
前述五院专家解释说 ， 由于太空电站的体量太过庞大 ， 且结构复杂 ， 这么大的质量 ， 要让它转动起来满足“两个定向” ， 同时还要传电 ， 这对于总体控制系统的要求极高 。
约翰·曼金斯提出了ALPHA方案（示意图）
近年来 ， 聚光式太空电站成为国际上的研究热点 。 2012 年 ， 约翰·曼金斯提出了ALPHA方案 ， 全称是“任意相控阵空间太阳能电站” ， 整个结构被设计成一个“酒杯” ， 通过“酒杯”杯身内部弧形反射面的设计 ， 使射入光集中到底部的三明治结构上 ， 在这里 ， 太阳能电池阵、电力传输与管理系统 ， 以及微波发射天线三部分被集成为一体 。 现在 ， 太阳电池阵和天线集成在一起的三明治结构始终对准地面 ， 不用再转动 ， 只需要将聚光系统设计成可以调整的结构即可 ， 但这一设计也将非常复杂 。
前述五院专家认为 ， 聚光式方案目前虽然很热 ， 但综合技术难度更大 ， 相比之下 ， 非聚光式方案更有现实可行性 ， 只需要解决大功率导电旋转关节的技术难题 ， 对此 ， 五院已布局展开相关研究 。
但在段宝岩看来 ， 非聚光的最大问题是效率较低 ， 因此 ， 聚光式方案将会是未来的发展方向 。 今年内 ， 他们团队预计会完成OMEGA的地面验证试验 ， 如果验证通过 ， 在传输效率和功质比上都有不错的数据 ， 下一步 ， 就是考虑如何将它“升空” 。
中科院院士、“两弹一星”元勋王希季曾有一个论断：发展空间太阳能电站将带来前所未有的、影响深远的改造客观世界的重大变革 。 在解决能源问题之外 ， 多位专家指出 ， 研发太空电站更重要的意义是可以带动整个航天领域空间技术的全面进步 ， 比如在轨大型结构制造能力、人类利用空间能力 ， 以及具有非常多应用场景的微波传输能力 。
【科学家|太空电站：解决人类能源危机的终极出路？】前述五院专家指出 ， 小到空间站的建设 ， 大到月球探测、火星移民 ， 有充足的供电是基本条件 。 太空电站建成后 ， 对人类开发太空也将起到巨大帮助 。
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