刘霞

随着人类日益依赖电气化的水平提升以及大数据和人工智能技术的迅猛发展，全球对能源的需求正以史无前例的速度增长。尽管风能和太阳能等地面可再生能源是重要的能源来源之一，但它们的间歇性以及占用大量土地资源的问题也受到了质疑。在这种背景下，天基太阳能（SBSP）作为一种新型解决方案，有望开启一条通往更加清洁、丰足能源未来的崭新路径。

据世界经济论坛网站近日消息，在技术与经济双重因素驱动下，天基太阳能已具备可行性并有望成为一种丰富且可持续的新能源。虽然要将其设想变为现实还需应对一系列关键挑战，如进一步降低发射成本及提高向地面传输能量的效率等。

机遇多多，发展前景广阔

风力与太阳能发电技术都依赖于天气和环境因素。例如，在地面部署太阳能系统可能会遇到云层遮蔽，导致供应不稳定；而传统的核电站会产生放射性废料，并带来严重的环境污染问题。相比之下，太空中的阳光强度是地面太阳能的5-10倍，因此能源充沛并且能够提供持续、清洁的电力。

天基太阳能系统是一套部署于地球轨道的发电设施。它通过利用太空中的太阳能电池板收集能量，并采用无线方式传回地面接收站。这一设想最早由美国科学家彼得·格拉泽提出，其在1968年提出了将大型太阳能卫星布置在距地球约36000公里的静止轨道上，并且使得这些持续不断的阳光能被转化为微波信号发送到地面接收站。而这些微波信号本身是安全无害的，它们的最大峰值强度仅为每平方米230瓦特，在正午时刻强度约为4/10。

自上世纪七十年代起，卫星太阳能已被认为是技术上可行的。直至近十年，随着发射费用的减少以及大规模生产技术的进步，它才最终具有了经济性。私家侦探，侦探公司，调查公司，查人找物，商务调查，出轨外遇调查，婚外情调查，私人调查，19209219596

太空基地太阳能的优势非常突出：能提供稳定可靠的基载电力——这种能源过去只能靠化石能源或核能源供应。另外，太空中的光强度也使太空基地太阳能板的单位面积发电效率远超过地面系统，并且节约大量土地资源。最近，美国国家航空航天局的一项研究表明，在一年中有99%的时间里，一种天基太阳能模型能够稳定供电。

这种高能量密度也将有助于减少材料消耗，使其更具可持续性，并且能够缓解资源压力。同时天基太阳能也拥有高度灵活的调度能力。每颗卫星几乎能覆盖地球1/4区域，足以实现洲际电力瞬时传输，犹如太空中的“能源互联枢纽”。研究表明天基太阳能有望以极具竞争力的成本满足人类大部分能源需求。

各大国家纷纷加入

一项以可再生能源为核心的“太空竞猜游戏”已经拉开序幕。世界各地的企业和私营机构正在加大在轨太阳能量开发上的投入。

2023年8月，美国加利福尼亚州立大学物理系在太空中进行了一次首次太空无线能量传输演示。他们利用了MAPLE发射器向太空中的太阳能收集点发射微波信号，并将能源传回地面，使得加州理工学院戈登和贝蒂·摩尔工程实验室屋顶的接收器接收到这份来自天外的能量馈赠。

中国的太空太阳能发电阵列工程正在稳步推进，计划将于2028年实现重大突破。目前，重庆“天基太阳能电站实验基地”与西安“全链路地面演示验证系统”两大平台已经启动建设。其中，西安系统于2022年6月完成了全链路能量转换传输的实验，并实现了55米垂直距离微波输能，发射功率超过了2千瓦。中国科学院发布了其技术路线图，预计在2030-至2050年间可以建成首套商业化空间太阳能发电系统。

欧空局宣布已正式启动 SOLARIS 先期研发展开项目，预期在三内投入六千五十万欧元以研发太阳能电池、能量转换器和太空机器人的核心技术，为其日私家侦探，侦探公司，调查公司，查人找物，商务调查，出轨外遇调查，婚外情调查，私人调查，19209219596后在轨验证奠定基础。

英国也被纳入“天空太阳能玩家”的行列，据科技新闻网站4月28日报道，英国“恒定孔径、固态集成、轨道相控阵列”（CASSIOPeiA）概念已获得政府的批准，成为首个商业演示项目。参与该计划的企业预计在接下来六年内交付商用系统。英国还成立了由90多家工业机构、学术团体以及政府组织组成的太空能源倡议联盟，加快推动天空太阳能的发展进程。

日本将天基太阳能列为国家战略优先方向，并致力于关键技术验证。2024年12月，日本宇宙航空研究开发机构与航天系统公司顺利完成空地长距离微波输能实验。实验中，在海拔7000米的高空发射器准确向地面传送上电。13台地面接收设备均成功捕捉到能量信号。

不少技术尚待攻克

虽然天基太阳能的前景广阔，但要将这一宏伟计划变成现实，则需要在众多关键性技术领域有所突破。

首先便是发射成本难题。尽管全球卫星发射成本已持续下滑，但欧洲航天局表示在建设国际空间站的过程中仍需完成数十次发射，并且更大规模的太空基地尚待实施所需的发射次数将更为惊人。值得期待的是，可重复使用的火箭技术的发展正在显著提升太空经济性，对推动天基太阳能商业化之路注入强劲动力。

技术难题同样不容小觑。虽然已实现数公里外的无线传送能量，但要将千兆瓦级电力高效稳定地传回地面仍面临着重大技术难点。同时，在太空中利用自主机器人精确组装、维修大型空间结构的任务也尚待攻克。