太空“三峡”即将到来?发电效率,是地面的10倍,可供全美使用半年( 二 )


当然 , 这并不是普通的建议书 , 因为在这份文件上有着无数院士的签字 , 这是代表着一种迫切的希望 , 也象征着科研界的决心 。
所以 , 仅仅一年的时间 , 工信部就联合发改委和科技部等16个部委 , 再加上数百名专家进行认证 , 并最终完成了《中国太空发电站发展规划及关键技术体系规划论证报告》 , 认为这项计划是可行的 。

但“可行”这个词终究只能算是理论 , 要想将其搬入现实 , 讲究的还得是“实现”二字 。
逐日工程:三大难点按照现有的理论来看 , 太空发电的难点主要集中于三点 , 分别是太空电站的建设、太阳能源的发电 , 以及地面能源的接收 。
以美国人先前进行的估算 , 一个常规的太空发电站的质量 , 并不会低于十万吨 , 这意味着 , 需要有一个推力强大的火箭 , 能将其送入太空 , 或者 , 需要运载设备往返多次 , 分批次将零件运往太空进行组装 。
这对于其他国家可能是难比登天的项目 , 比如美国先前依靠航天飞机升天的模式 , 就让太空运输变得极其困难 , 一来是载人升空的成功率低 , 二来载重和载人几乎不可能同时进行 。
这意味着 , 美国要想在宇宙中组装发电站 , 那光是发射成本都将是一笔天文数字 , 而且 , 这还是建立在全部发射都成功的情况下 , 一旦其中出现发射失败 , 那成本又会不断增加 。
不过 , 对于中国而言 , 这种太空运输却是可能实现的 , 因为中国掌握着长征重型火箭技术 , 要知道 , 长征重型火箭不仅载重能力优秀 , 同时还可以载人 , 这使得太空电站的建设变得相对容易一些 。
另外 , 有了组装“天宫”空间站的经验 , 中国在外太空的建设能力 , 也是相当强大的 , 也就是说 , 太空电站的建设工作 , 在中国眼中并非难事 。

不过 , 这也仅仅只解决了一个难点 , 发电站完成建设后 , 还需要进行光电转换 , 通俗来说 , 也就是太阳能发电必须要跟上 。
但太空中的太阳能收集 , 显然与地面的情况不同 , 首先是缺失了大气层的保护后 , 太阳辐射会异常强烈 , 这对于太阳能收集板而言 , 就是一次质量的考验 。
而且 , 太空发电站不同于普通卫星 , 它在宇宙中停留的时间将会非常长 , 若选取普通的太阳能板 , 根本无法承受住如此长时间且高强度的辐射 。

所以 , 针对太空发电站的光板材料 , 还需要进一步的测试和选定 , 但值得庆贺的是 , 针对这一问题 , 我国于2018年时 , 就在西安电子科技大学成立了一个省级重点实验室 。
据了解 , 这是中国首个太空太阳能电站领域的实验基地 , 专门负责太空电站的设计 , 其中自然也就包括材料的选定 , 以及其他建设问题的讨论和解决 。
而解决了太空站的建设和运行后 , 便只剩下最后一个问题 , 那就是如何把获得的电能输送回地球 。

要知道 , 该太空电站距离地面的高度 , 是不可能低于30000公里的 , 这意味着 , 寻常的电缆传输模式根本不适用 , 唯一可用的只有远程传输 。
为此 , 国家专门在重庆璧山选址 , 建成了全国首个空间太阳能电站接收基地 , 在这里一众专家将进行能量远程发送和接收的研究 。
按照团队专家段宝岩院士的介绍 , 目前考虑使用的传输手段 , 是将电能转换成微波后 , 再通过发射器传输回地球 。
通俗地讲 , 就是太空发电站和地面接收站 , 会同时捕捉太阳高度 , 借此设定对接的角度 。
当角度完成对接后 , 太空发电站会将收集到的电能 , 尽数转换为直流电 , 并将它们汇聚到发射天线顶端 。

在这里 , 直流电会被一套设定好的模块组转换为微波 , 然后 , 这些微波将会被天线传输到地面接收站 , 而地面站点又会重复先前的流程 , 把微波还原为直流电 , 由此就能获得来自太空的电力了 。
目前 , 该计划进展得十分顺利 , 按照《中国空间科学技术》杂志的消息 , 我国将在2028年时 , 在外太空建成首个太阳能发电站 , 并强调在2035年时 , 实现部分用户的运用 。
届时 , 中国的能源使用也必然会因此再上一个台阶 , 正如当年的三峡大坝建成一般 , 只是这一次的“三峡” , 是存在于太空中的 。


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