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能源收集设想图（资料图片） |
□克莉斯汀 如何把太阳能、辐射能等来自太空的能源更合理地转化成人类可利用的能源？这一直是科学家们在探讨的问题。最近，不少科学家都在讨论，既然有现成的太阳可以利用，为什么还要在地面上建“超级太阳”呢？ 于是，一家能源公司Overview Energy尝试用一架飞机装载着一些激光器和光学器件、一块很大的电池以及配套的冷却系统，让它完成一项史无前例的任务——让飞机在天空中的强烈湍流中高速移动，由此转化获得的能源，向地面远程输送电能。这确实为人类从太空获取能源提供了更广泛的思路。 一颗卫星足以照亮一座城 这架能转换能源的飞机完成了有史以来首次在移动平台上演示从空中完成高功率无线电力转换及传输的任务。该能源公司称，下一步他们将尝试把飞机换成卫星，前往太空去收集太空能源并传输回地球，他们相信，太空的飞行环境相对稳定，卫星应该可以比飞机更容易完成能源的转换与传输。 科学家初步设想，将一颗巨型卫星发射到太空，大概停留在距离地面3.6万千米的地球静止轨道上，并且保证一年中有99%的时间能被阳光照射。由此，卫星上安装的巨大太阳能电池阵列就可以把太阳能转换为电力，然后将电能变成高频率的微波或激光束，传送到地面接收站，最终送入地表的电网，供城市和设施使用。 这样的空间太阳能几乎可以全天候24小时发电，而且还是零碳排放。而且由于没有大气层散射光线，太空中的阳光强度比地面高出约30%，因此一颗卫星能收集、转换的电力，理论上足以供一座几百万人口的大城市长期使用。 成本与相关组件效率都存在困境 眼下，已有多个国家和组织也都在积极开发空间太阳能技术。 2022年，中国西安电子科技大学的“逐日工程”已取得重要阶段性成果，研究人员建成了一座75米高的测试塔，验证了能量采集和无线传输的全链路技术；2023年，美国加州理工学院的“MAPLE”实验首次在轨道上成功实现了无线能量传输，证明了该物理原理在太空中是可行的。由此，欧洲空间局（ESA）批准了“SOLARIS”计划以研究技术可行性。英国的“Space Solar”项目也正在开放一种名为CASSIOPeiA的独特卫星设计，能够360°灵活导向能量束。 据美国航空航天局（NASA）的数据分析，要使太空太阳能发电站具备商业可行性并与地面能源竞争，发射成本必须大幅降低。此外，因为技术环节中会产生不少能量损失，所以一些关键组件也很重要，急需提高相关效率。所以，要将太空能源顺利导向地球，还需要长期的技术突破和大规模投资才可能实现。 此次这家能源公司的飞机实验，正是在试图攻克太空太阳能领域的转换、传输等难题。实验已证明，即使是在相对不稳定的环境下，收集太空能源并远距离无线传输能量这件事也是可行的。 如果太空太阳能能够实现，它将为清洁能源提供全新方案。在未来，这一方法甚至还可以为月球基地或深空航天器提供能量。
