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“妈妈 ， 卫星为啥大多都有翅膀？”心心指着书上的卫星问道 。
“那叫太阳翼 ， 是收集太阳能的装置 ， 卫星的能量来源 。 ”开开抢在妈妈之前回答道 。
“开开说的不错 。 太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源 ， 不会像石油、天然气、核能一样造成污染 。 因此人们会在太阳辐射较强的地方架起太阳能电池板 ， 将太阳能转换成电能 。 ”妈妈笑着补充道 。
“据说太阳能会受到大气的吸收和散射影响 ， 那不是利用率大打折扣？”开开追问道 。
“是的 ， 除了受到大气影响 ， 云、雨、雪等天气、季节的变化以及昼夜交替 ， 都会影响太阳能的转化 。 而太空中没有空气 ， 没有昼夜和四季 ， 更没有阴云遮日和大气的干扰 ， 能够接收到的太阳能比地面强烈得多 ， 因此科学家设想建设空间太阳能电站 ， 这样就可以提供恒定而没有污染的电能 。 而最理想的高度就是35800千米高的地球同步轨道上 。 ”妈妈点头道 。
“要在太空建一个庞大的发电站吗？”心心吃惊道 ， “科学家还真是天马行空呢！”
“其实早在1941年 ， 科幻小说中就有空间站将太阳能传输到各个行星的描述 ， 1968年 ， 美国人也提出了空间太阳能系统的提案 。 然而 ， 直到现在空间太阳能电站仍在研究中 。 我国的空间太阳能电站研究主要分地面端和卫星端两部分 。 2021年6月 ， 我国首个空间太阳能电站试验基地开工建设 ， 重点进行空间太阳能电站、无线微波传能以及空间信息网等技术的前期演示模拟与验证 。 此外 ， 我国还预计在2028年发射一颗试验卫星 ， 测试从太空到地面的无线电力传输技术 。 ”妈妈介绍道 。
“这个空间太阳能电站到底要如何发电呢？发电是为了服务于卫星吗？还是真的能给地面供电呢？”开开的问题像连珠炮 。
“随着太阳能发电技术、微波转化技术以及相关的航天技术的发展进步 ， 科学家通过聚焦技术把无线电波聚拢在一起成为一种能 ， 叫做束射能源 ， 简称束能 。 于是科学家设想在空间太阳能电站安装两个矩形电池帆板 ， 也就是太阳能接收转换器 ， 将太阳能转换成电能 。 再通过位于矩形电池帆板之间的微波辐射天线 ， 将电能转换成微波束能 ， 微波束能通过微波发射天线传回地面 ， 最终地面接收站将微波束能转换成电能 。 ”妈妈解释道 。
“哦 ， 太阳能变电能 ， 再变微波束能 ， 回到地面后再变回电能 。 ”开开复述着整个过程的能量转变 。
“那未来的汽车是不是都是太阳能的 ， 边开边充电 ， 永不没电 。 ”心心拍手笑道 。
“卫星和航天器也可以不用带着大翅膀啦 ， 可以减轻不少负重 。 ”开开欣喜地说道 。
“哈哈 ， 没错！科学家坚信 ， 空间太阳能电站的作用巨大 ， 不仅仅能够服务于太空探索 ， 加速人类探索太空的速度 ， 也能为地面提供大规模商业化用电 ， 解决能源危机与环境污染问题 。 ”妈妈说道 ， “不过 ， 要想在太空中建造一个质量、体积巨大 ， 发电功率为兆瓦级 ， 寿命在30年以上的空间太阳能电站可并不容易 ， 不仅要解决众多技术难题 ， 还要解决安全问题 。 比如地球轨道上那些飞行速度极快的太空垃圾 ， 很大可能会对空间太阳能电站造成撞击伤害 。 ”
“要解决的问题还很多呀 。 不过我相信太阳这个太空能源一定会造福全世界的！”开开对未来充满自信 。
【知识卡】太空能源：空间太阳能电站
对比石油、天然气等能源 ， 太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源 。 然而地面利用太阳能受到多因素约束 ， 利用率较低 。 科学家设想在太空中建造空间太阳能电站 ， 解决地球上的能源危机 。
空间太阳能电站通过太阳能接收转换器将太阳能转化为电能 ， 再经由微波辐射天线将电能转换成微波束能 ， 通过微波发射天线将能量传送到地面 ， 最终地面接收站在将微波束能转换成电能 ， 供人类使用 。
然而要想在太空中建立庞大的空间太阳能电站 ， 不仅存在众多技术难关 ， 还要面临众多风险 。 但科学家深信 ， 空间太阳能发电站将发挥巨大作用 ， 并不仅仅服务于太空探索 ， 还能为地面提供大规模商业化用电 。
【太空能源：空间太阳能电站】
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