
文章图片

文章图片

文章图片

冬季将至 , 欧洲大地上普遍蔓延着担忧能源的情绪 。 就在欧洲人本就担心燃料不足的情况下 , 德国宣布叫停“北溪-2”项目 。
目前想要在2022年上半年重新启动“北溪-2”的希望十分渺茫 。 人们在是否关停煤电发电厂的问题上争执不休 , 在这样的背景下 , 寻找绿色的清洁能源显得极为关键 。 如果在太阳附近修建“发电站” , 是否能解决地球能源问题呢?
中国首颗太阳探测器曝光 , 为何航天大国都将目光投向太阳?
2018年8月12日 , 美国宇航局成功发射太阳探测器Parker Solar Probe(帕克) 。 这是人类历史上第一个飞入太阳日冕的飞行器 , 其位于太阳表面上方590万公里内 。 帕克探测器所携带的仪器在太阳附近探测到了等离子体、磁场和波、高能粒子和尘埃 , 并且提供日冕结构成像 , 为人们一步一步的揭开太阳的神秘面貌 。
而在2021年10月14日 , 国家航天局批复的 “羲和号”于太原卫星发射中心顺利升空 , 揭开我国太阳空间探测的序幕 。
和帕克探测器要抵近太阳表面不同 , 羲和号卫星是远程观测太阳 , 研究太阳低层大气以及太阳爆发活动的物理机制 。
随着人们对太阳的越发了解 , 围绕太阳展开的一系列活动也就不远了 。
另类戴森球:太阳发电站能行吗?
回归正题 , 前文提到的在太阳附近修建类似发电站的人工天体或者建筑 , 借助的就是弗里曼·戴森在1960年提出的“戴森球”理论 。 戴森认为 , 太阳系各大行星都只接收了大约1/109的太阳辐射能量 。 如果能够用一个巨大球体截获发部分太阳辐射能量 , 将会得到大量的清洁能源 。
如果真能实现戴森球 , 其获取的能量输出足以支撑人类文明发展到星际旅行 。
但就目前来说 , 人类的科技根本修建不了戴森球 。 不过 , 中国人说修建不了戴森球 , 搞个太空太阳能发电站总可以吧?
2016年 , 中国航天科技集团五院载人飞船系统总设计师张柏楠向媒体透露 , 航天五院的科学家已经开展太空太阳能电站的具体研究工作 。
根据空间太阳能电站发展“四步走”设想 , 2011年~2020年是技术研究阶段 , 而到了2021年~2025年 , 我国将会利用空间站平台 , 在航天员的参与下完成我国第一个低轨道空间太阳能电站系统研制 , 并开展系统验证 。
到2026年~2040年时 , 就开始进一步的研究经济和技术上更可行的方案 , 突破轨道间大功率电推进技术 。 而在最后阶段2036年~2050年 , 就是我国第一个商业化空间太阳能电站系统的现世时间 , 实现空间太阳能电站商业运行 , 预计运行寿命达到30年以上 。
空间太阳能电站技术面临的难点
设想虽然好 , 但想要建设能够商业化的空间太阳能电站 , 面临的技术难点还是很大的 。
太阳能电站的规模非常大 , 质量基本要万吨以上 , 我国目前的运载技术还达不到要求 。 其次还很考验特殊结构和空间组装、电源管理和热控技术 。
除了技术 , 空间太阳能电站还会涉及对飞行器的影响 , 容易被太空垃圾损害、难维修等 。 最大的还是成本问题 , 建造一个空间太阳能发电站 , 大约需要耗资3000亿~10000亿美元 , 即便是大国也无法支撑 。 如果没有新的概念、新的技术和大规模商业化的可能 , 修建太阳能发电站就是赔本买卖 。
最好的办法就是世界各国团结起来 。 以美国为首的太空强国早在很多年前就开始进入国际空间站进行2000多项研究 , 他们已经拥有或发现的技术 , 是我们现在最需要的 。 而我们所拥有的技术 , 也能给他们带来帮助 。
例如美国一骑绝尘的抗辐射技术 , 就能为我国空间站活动带来很大的帮助 。 2016年 , 来自哈佛大学的WLNAD类物质衍生物因得到NASA的授奖 , 进入到了科技爱好者的视野 。
如今 , WLNAD类物质衍生物已经被NASA应用在太空活动中 , 用于减少宇航员受到的辐射伤害 。 除此之外 , Twin Project项目的科学家克里斯·梅森还表示 , NASA的科学家已经利用编辑技术创造出了Dsup细胞 。 这种细胞在整合到人类的基因组和新细胞系后 , 表现出极高的抗辐射能力 , 其能在受到模拟宇宙辐射时减少80%的损伤.