太空太阳能发电

在1968年，美国国家航空和宇宙航行局（NASA） 的. Peter Glaser博士，介绍了了太空太阳能发电这个概念。在地球同步轨道上的太阳能发电卫星系统上，安有面积很大的太阳能收集板，收集太阳能，通过微波无线电力传播技术把能量送到地球上的接收天线上（如图）。在1999年，NASA成立了空间电子火箭试验（SERT）小组，展开对空间太阳能发电的探索性研究，对其技术项目进行可行性评估。

实现太空太阳能发电，还存在众多技术性的障碍。 NASA估计太空太阳能发电需要工作在1000V电压，甚至更高，这么高的工作电压将会导致自毁性的电弧效应，而且现在的的试验电压只有300V。无线电传输最近才变成现实，单位尺寸只能承载少量的电能，远远不能满足要求。另外，还存在许多关于发射电线和太阳阵列的设计问题。例如：太阳阵列的寿命大约是20年，暴露在带电粒子中能够很明显的减少寿命，每年以1%-2%速率退化；电力传输效率大概是50%，由于微波传输存在很大的衍射，总效率大概只有7%。

大力发展太阳能发电具有很大的益处，比如：发电站建成之后，不存在任何污染；发电过程中，不会产生温室气体；发电的能量来源是太阳，完全免费的；能够发电的数量，是非常可观的。而太空太阳能发电，又具有特别的优势。由于在太空中发电，日光没有穿透大气层，单位面积中能够产生更大的电能；在地球上的任何地方，我们都能接收到电力；在全天中的96%的时间中，卫星都能提供电力；在卫星上的太阳能电池板，没有占据地球上一点地方；在太空中，有无限的空间可以为我们所用；空间太阳和电力传输技术的发展，为太空太阳能发电提供了很好的平台。

发展太空太阳能发电，也存在许多问题。第一个就是最初的成本费用非常的昂贵，把发电设备利用航天飞机（往返于地球和太空站之间运载人和物资的）运送到卫星上，每千克就需要$10000，这是非常惊人的。第二个是传送电能所用的微波或激光是不是有害处，害处有多大，还有待核实。第三个是暴露在太空中的发电板，会因为高能宇宙线而影响其寿命。第四个就是发送或接受天线所占的面积太大：为了得到高的效率，卫星天线必须是圆形的，直径在1kilometers到1.5 kilometers之间；接收天线是椭圆的，大约14 kilometers*10 kilometers。第五个是太阳风能能够把发电装置吹离它原来的轨道，所以需要一个复杂的推进装置维持它的平衡。要想顺利发展太空太阳能发电，需要逐一解决上述问题。

为解决人类的能源危机，发展太空太阳能发电是一个不错的选择。我们希望全世界的科学家们再接再砺，早日实现太空太阳能发电，不仅能够解决能源危机，还能还地球一片净土，使蓝天更蓝。