陈根：利用宇宙能源大势所趋，太空电站不再遥远

文/陈根

近年来，随着地球传统能源面临枯竭，环保、节能、开发新能源等话题一直备受关注，各国各界也致力于环境、能源的可持续性发展。

太阳是地球乃至整个太阳系取之不尽的核心能源系统，地面太阳能作为新能源也得到了一定开发，但是其并不能同时保证质和量这两点要求。因为在地面上，太阳能受到大气的吸收和散射、云雨的增减以及季节、昼夜更替等因素影响，能量密度变化巨大，且很不稳定。

针对这些问题，科学家正在探索在太空建电站，利用太阳能发电传输回地球。太空电站，其通过在太空轨道上布置巨大的太阳能电池阵列，把太阳光转换为电能，通过微波或者激光的形式把电能传输回地球，再通过地表的天线接收、整流，最后输送到电网中。

据估算，每平方米太阳能电池在中国西北地区的最高发电功率约为0.4千瓦，在平流层约为7—8千瓦，在地球同步轨道上，发电功率约为10—14千瓦。也就是说，即使电能在多次转换过程中有所损耗，太空发电的整体效率依然可观。

值得一提的是，该太空电站不仅不受天气和纬度等自然因素影响，还可大规模收集、转换和利用太阳能，发电量与地面核电站相当。

另外，从太空中获取的电能可以通过无线方式传输到世界各地，不需要依赖大规模电网，这就可对偏远地区、受灾地区或者一些重要设施进行定向供电或者移动供电。

虽然太空电站潜力巨大，但是其建成也需要面对许多难题。例如，单个太空电站的面积至少相当于1400个足球场，发电功率为兆瓦级，使用寿命需达到30年以上。要建如此宏大的空间系统，在材料、运载、航天器控制、轨组装以及维护等方面必会面临一些挑战。

此外，高昂成本和安全隐患也须考虑在内。比如，地球同步轨道上不仅有陨石，还有大量太空垃圾，太空电站随时要承受被撞击损坏的风险。

不过，总的来说，作为一种高效又环保的发电方式，太空电站的发展前景依然被看好，世界有些国家也已启动太空电站建设计划。未来，太空电站一旦建成，将会带给人类更多能源的希望。