偶看新闻饥荒海难怎么解毒:外太空发电“地球村”享福?何日能实现？
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/05/06 02:30:40
在能源危机日益逼近人类，水能发电极为有限、风能发电不甚稳定的今天，人类再度仰望太空：太阳的能量到达地球时仅剩1/22亿，其绝大部分令人遗憾地消耗在太空，人们最终能否利用航天技术从太阳那里获得取之不尽、用之不竭的能量？
“在外太空进行太阳能发电，其优越性主要为没有地球获取阳光的局限――那里无大气层遮蔽、无昼夜交替，而且外太空洁净的环境可省却对于发电设施的维护，失重的条件有可能将太阳能发电设施做得更大……”“863计划”航天领域首届专家委员会委员、北京系统工程研究所研究员黄志澄，应本报记者邀请就外太空何时为地球人发电问题发表见解。
美国科学家最早提出在外太空为地球村发电设想，美国航空航天局NASA和能源部亦曾提出相应计划，然而当时美国里根政府热衷“星球大战计划”及国际空间站建设
黄志澄介绍说，早在1968年，美国科学家彼得·格拉泽即提出利用地球静止轨道卫星SPS进行太阳能发电，进而提出建立太空发电站，其设计思路为：在一方硕大的电池板上放置几万亿个太阳能电池，通过微波将电能传输至地面接收站。1979年美国航空航天局NASA和美国能源部联合提出太阳能计划――建立“SPS太阳能卫星基准系统”，即具有60个发电能力各为5×106千瓦装置的发电卫星，长与宽为10×5公里、厚度为0．5公里的电池板，利用2．45G或5．8G赫兹的频率，通过直径为1公里的天线发射微波将电能传输至地球。然而，当时的美国里根政府热衷“星球大战计划”以及后来国际空间站建设。黄志澄说，20世纪90年代中期，NASA曾重新论证在外太空进行太阳能发电问题，并从29个方案中优化出 “太阳塔”与“太阳盘” 2个方案，其技术路线同“SPS太阳能卫星基准系统”大同小异。此后，美国还曾提出登临月球建造太阳能发电站的设想。
欧洲在非洲留尼汪岛的实验型微波输电装置已向当地村庄送电，日本的实验型太空太阳能发电站建设亦已排入其航天计划，然其仍存在一定的技术难度
黄志澄说，在外太空进行试验发电的国家有美、日、法、德、俄和乌克兰等，其中大多采用微波传送方式，只有德国采用激光传送。而今，欧洲国家在非洲留尼汪岛建造的一座10万千瓦实验型微波输电装置，已于2003年向当地村庄送电；而日本拟于2020年建造试验型太空太阳能发电站SPS2000，其2050年结束实验进入规模运行，该项目已排入日本航天计划。
然而，黄志澄说，如何高效并低成本地将外太空的光能转换成电能，这在技术上还存在一定难度。其一，目前利用硅和砷化镓半导体技术将光能转换电能的比例仅为5~20%，因而首先需要解决芯片问题；其二，派遣智能机器人进行外太空电站组装还存在技术难题；其三，外太空发电设备运输和组装成本费用昂贵；例如从地面向轨道运输的费用为每公斤物体约1万美元……
尽管联合国重视外太空发电问题，然而世界各国科技与经济发展水平不一且贫富差异很大，我国能源需求大、电力已成经济发展“瓶颈”，探索一条创新能源发展道路值得探讨
黄志澄说，近来，联合国第三次外层空间会议亦非常关注外太空发电问题，然而由于世界各国科技与经济发展水平不一且贫富差异很大，便出现这样一种状况：美国科技发达、经济实力雄厚，但其电能并不紧缺因而需求不急迫；一些发展中国家急切需求，但科技与经济欠发达并且资金短缺，由此黄志澄认为，在航天技术日益军事化和武器化的今天，外太空发电问题在近20年内难有重大突破。
黄志澄说，我国亦急切地需找新能源。他说，目前我国石油产量为年产1．7亿吨，至2020年我国对石油的需求将达4亿吨，因而寻找新能源显得十分迫切；他说，我国需走一条不同于发达国家的道路，不仅需要国际合作，而且更多地需要自主创新。黄志澄说，建设太空太阳能电站，是一条有希望的途径，我国应积极规划，鼓励创新，分步建设。
“在外太空进行太阳能发电，其优越性主要为没有地球获取阳光的局限――那里无大气层遮蔽、无昼夜交替，而且外太空洁净的环境可省却对于发电设施的维护，失重的条件有可能将太阳能发电设施做得更大……”“863计划”航天领域首届专家委员会委员、北京系统工程研究所研究员黄志澄，应本报记者邀请就外太空何时为地球人发电问题发表见解。
美国科学家最早提出在外太空为地球村发电设想，美国航空航天局NASA和能源部亦曾提出相应计划，然而当时美国里根政府热衷“星球大战计划”及国际空间站建设
黄志澄介绍说，早在1968年，美国科学家彼得·格拉泽即提出利用地球静止轨道卫星SPS进行太阳能发电，进而提出建立太空发电站，其设计思路为：在一方硕大的电池板上放置几万亿个太阳能电池，通过微波将电能传输至地面接收站。1979年美国航空航天局NASA和美国能源部联合提出太阳能计划――建立“SPS太阳能卫星基准系统”，即具有60个发电能力各为5×106千瓦装置的发电卫星，长与宽为10×5公里、厚度为0．5公里的电池板，利用2．45G或5．8G赫兹的频率，通过直径为1公里的天线发射微波将电能传输至地球。然而，当时的美国里根政府热衷“星球大战计划”以及后来国际空间站建设。黄志澄说，20世纪90年代中期，NASA曾重新论证在外太空进行太阳能发电问题，并从29个方案中优化出 “太阳塔”与“太阳盘” 2个方案，其技术路线同“SPS太阳能卫星基准系统”大同小异。此后，美国还曾提出登临月球建造太阳能发电站的设想。
欧洲在非洲留尼汪岛的实验型微波输电装置已向当地村庄送电，日本的实验型太空太阳能发电站建设亦已排入其航天计划，然其仍存在一定的技术难度
黄志澄说，在外太空进行试验发电的国家有美、日、法、德、俄和乌克兰等，其中大多采用微波传送方式，只有德国采用激光传送。而今，欧洲国家在非洲留尼汪岛建造的一座10万千瓦实验型微波输电装置，已于2003年向当地村庄送电；而日本拟于2020年建造试验型太空太阳能发电站SPS2000，其2050年结束实验进入规模运行，该项目已排入日本航天计划。
然而，黄志澄说，如何高效并低成本地将外太空的光能转换成电能，这在技术上还存在一定难度。其一，目前利用硅和砷化镓半导体技术将光能转换电能的比例仅为5~20%，因而首先需要解决芯片问题；其二，派遣智能机器人进行外太空电站组装还存在技术难题；其三，外太空发电设备运输和组装成本费用昂贵；例如从地面向轨道运输的费用为每公斤物体约1万美元……
尽管联合国重视外太空发电问题，然而世界各国科技与经济发展水平不一且贫富差异很大，我国能源需求大、电力已成经济发展“瓶颈”，探索一条创新能源发展道路值得探讨
黄志澄说，近来，联合国第三次外层空间会议亦非常关注外太空发电问题，然而由于世界各国科技与经济发展水平不一且贫富差异很大，便出现这样一种状况：美国科技发达、经济实力雄厚，但其电能并不紧缺因而需求不急迫；一些发展中国家急切需求，但科技与经济欠发达并且资金短缺，由此黄志澄认为，在航天技术日益军事化和武器化的今天，外太空发电问题在近20年内难有重大突破。
黄志澄说，我国亦急切地需找新能源。他说，目前我国石油产量为年产1．7亿吨，至2020年我国对石油的需求将达4亿吨，因而寻找新能源显得十分迫切；他说，我国需走一条不同于发达国家的道路，不仅需要国际合作，而且更多地需要自主创新。黄志澄说，建设太空太阳能电站，是一条有希望的途径，我国应积极规划，鼓励创新，分步建设。
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