太陽能太空電站從理想走入現實

    誰在躍躍欲試

    近二十年來，由于主要石油生產國的政局不穩，傳統能源日益短缺，核電質疑頻頻，因此美國、日本、歐盟、俄羅斯等國都將視線轉向了外太空，紛紛提出自己的國際空間太陽能電站構想。

    美國1979年設計了一個“SPS基準系統”方案，該方案為：在地球靜止軌道上布置60個發電衛星，每個發電衛星的發電能力各為5吉瓦。而十年后，NASA又在SERT研究計劃中提出了集成對稱聚光系統設計方案，該方案采用了位于桅桿兩邊的大型蚌殼狀聚光器將太陽能反射到兩個位于中央的光伏陣列，聚光器與桅桿間相互旋轉以應對每天的軌道變化和季節變化。方案看似都很具體，但是可行性有待改進。

    日本航天機構在研發太空太陽能電站方面十分積極。據報道，為減小單個模塊的復雜性和重量，日本科學家提出了分布式繩系衛星的概念。其基本單元由尺寸為100米×95米的單元板和衛星平臺組成，單元板和衛星平臺間采用四根2千米~10千米的繩系懸掛在一起。單元板是由太陽能電池、微波轉換裝置和發射天線組成的夾層結構板，共包含3800個模塊。每個單元板的總重約為42.5噸，微波能量傳輸功率為2.1兆瓦。

    歐洲在1998年“空間及探索利用的系統概念、結構和技術研究”計劃中提出了歐洲太陽帆塔概念，即采用可展開的輕型結構--太陽帆。其可以大大降低系統的總重量、減小系統的裝配難度。其中每一塊太陽帆電池陣為一個模塊，尺寸為150米×150米，發射入軌后自動展開，在低地軌道進行系統組裝，再通過電推力器轉移至地球同步軌道，這看似是個很可行的辦法。

    在發達國家忙碌著探索太空能源的同時，中國的科學家們也沒有停下腳步，由中科院院士王希季牽頭、多名中科院和工程院院士參加完成的咨詢評議報告--《空間太陽能電站技術發展預測和對策研究》已于日前正式上報國家發改委，建議我國盡快開展太空電站的論證和設計，爭取在2030年進行并完成整個空間站的研制，最后在2040年實現太陽能空間電站的商業化。

    中國科學院院士，空間技術專家王希季曾表示，大規模開發利用空間太陽能，將極大地提高經濟發展的速度和質量，引起經濟基礎的飛躍，而導致新的技術革命，甚至產業革命。據了解，目前航天技術已經被列入到國家新興戰略產業領域。