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| 我國(guó)未來(lái)可望到穹頂之上建太空電站 |
| （時(shí)間:2015-3-25 9:35:39） |
為了消除化石能源燃燒引起的霧霾，減少溫室氣體排放，徹底解決能源危機(jī)，多名航天專家建議，中國(guó)應(yīng)到距離地面3.6萬(wàn)公里的地球同步軌道去建太陽(yáng)能電站。
一旦實(shí)施，這將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)“阿波羅”登月和國(guó)際空間站的規(guī)模，成為人類(lèi)進(jìn)入太空時(shí)代以來(lái)最宏大的太空工程。
太空電站又稱空間太陽(yáng)能電站，是指在地球同步軌道上運(yùn)行的超大型航天器，其上安裝著巨大的太陽(yáng)能電池板或激光器，將產(chǎn)生的電能通過(guò)微波或激光以無(wú)線能量傳輸方式傳輸?shù)降孛妗?
美國(guó)科幻作家阿西莫夫曾在小說(shuō)中描述過(guò)太空電站�！皟蓮椧恍恰惫卓茖W(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)際宇航科學(xué)院院士王希季認(rèn)為，這其實(shí)有一定理論根據(jù)。
美國(guó)科學(xué)家彼得˙格雷澤于1968年在《科學(xué)》雜志上發(fā)表文章，對(duì)空間太陽(yáng)能電站提出了具有可行性的概念方案。
作為太空電站的積極倡議者，從事了半個(gè)多世紀(jì)空間技術(shù)研究的王希季說(shuō)：“具備商用價(jià)值的太空電站確實(shí)會(huì)非常大，它的太陽(yáng)能電池板面積將達(dá)到五六平方公里，相當(dāng)于約12個(gè)天安門(mén)廣場(chǎng)的面積�！�
“或許人們能在夜空里看到它，像顆星星�！�
關(guān)于太空電站的形狀，各國(guó)研究人員已提出了方形、圓形、碗形等幾十種設(shè)想。
為何將電站建到太空?
王希季說(shuō)，地面上的太陽(yáng)能電站受晝夜和天氣影響，供電波動(dòng)太大，難以作為主力電站。而太空電站不受晝夜和天氣的影響，太陽(yáng)能利用效率大大提高。在地球同步軌道上，99%以上的時(shí)間都可接收到全太陽(yáng)輻射。
中國(guó)工程院院士、電子機(jī)械工程專家段寶巖說(shuō)，太空電站單位面積的發(fā)電量是地面上的10倍�！耙坏┪覀児タ丝臻g太陽(yáng)能電站技術(shù)，就有望逐步解決人類(lèi)社會(huì)的能源危機(jī)�！�
尋求新的清潔能源替代化石能源已成為全世界的共識(shí)。然而，地面太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等都存在能量不穩(wěn)定或能量總量受限等問(wèn)題，難以替代化石能源的地位。
王希季說(shuō)，在未來(lái)，可控核聚變能和空間太陽(yáng)能是最有可能成為取用不竭的清潔能源。兩者相比，可控核聚變能的應(yīng)用更為遙遠(yuǎn)，因?yàn)槠淇茖W(xué)理論問(wèn)題至今還未完全解決。而空間太陽(yáng)能電站在理論上完全是可行的，雖存在很多工程技術(shù)上的難題，但都是能夠解決的。
他說(shuō)，當(dāng)?shù)厍蛏系幕茉聪牡讲荒茉倬S持人類(lèi)發(fā)展時(shí)，世界就會(huì)發(fā)生恐慌�！罢l(shuí)先掌握太空電站的關(guān)鍵技術(shù)，誰(shuí)就能占領(lǐng)未來(lái)能源市場(chǎng)。發(fā)展太空電站具有重要的戰(zhàn)略意義�！�
近年來(lái)，美、日、俄等國(guó)都開(kāi)展了空間太陽(yáng)能發(fā)電的研究。中國(guó)一些科研機(jī)構(gòu)已在太空電站的系統(tǒng)論證和關(guān)鍵技術(shù)方面開(kāi)展了工作。2010年，多位中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程院院士做出了《空間太陽(yáng)能電站技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)和對(duì)策研究》報(bào)告，建議中國(guó)到2030年建造兆瓦級(jí)太空電站，到2050年建造具有商用價(jià)值的100萬(wàn)千瓦級(jí)太空電站。
然而，建設(shè)這樣宏大的太空電站絕非易事，一些關(guān)鍵技術(shù)還有待突破。
例如，100萬(wàn)千瓦級(jí)的電站總重量會(huì)達(dá)到萬(wàn)噸量級(jí)。而目前人類(lèi)運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力很少超過(guò)100噸。
“我們需要通用的、價(jià)廉的重型運(yùn)載火箭�！痹O(shè)計(jì)中國(guó)首枚運(yùn)載火箭的王希季說(shuō)。
“我們必須把太空電站的太陽(yáng)能電池做得非常薄、非常輕，每平方米的重量不超過(guò)200克�！蓖跸＜菊f(shuō)，“我們還要突破高效率的無(wú)線能量轉(zhuǎn)換和傳輸技術(shù)。只有無(wú)線能量轉(zhuǎn)換和傳輸效率達(dá)到50%左右，太空電站才具有商業(yè)價(jià)值�！�
盡管面臨很多難題，這位中國(guó)空間技術(shù)開(kāi)拓者對(duì)于中國(guó)建設(shè)太空電站充滿信心�！霸谶@一研究領(lǐng)域，中國(guó)與世界先進(jìn)水平差距不大�！�
“習(xí)近平總書(shū)記在去年兩院院士大會(huì)上說(shuō)，集中力量辦大事是中國(guó)的法寶，這個(gè)法寶不能丟。這使我們信心更強(qiáng)了。當(dāng)年‘兩彈一星’靠的就是這個(gè)法寶。只要中國(guó)能夠下決心建設(shè)太空電站，運(yùn)用集中力量辦大事的法寶，并按照客觀規(guī)律辦事，中國(guó)說(shuō)不定能成為頭一個(gè)建成太空電站的國(guó)家�！蓖跸＜菊f(shuō)，“希望國(guó)家能盡快將太空電站列入國(guó)家重大項(xiàng)目，不失時(shí)機(jī)地開(kāi)展相關(guān)工作�！�
中國(guó)空間技術(shù)研究院副院長(zhǎng)李明說(shuō)：“中國(guó)未來(lái)5年左右將要建設(shè)的空間站，將給太空電站的發(fā)展帶來(lái)很大的機(jī)遇�！笨臻g站的大型結(jié)構(gòu)、裝配、維護(hù)等技術(shù)可用于太空電站的發(fā)展;空間站可開(kāi)展太空電站關(guān)鍵技術(shù)的驗(yàn)證;而空間站和航天員的在軌服務(wù)能力將可支持太空電站的建造。
他說(shuō)，中國(guó)火箭的運(yùn)載能力越來(lái)越大，新一代的重型運(yùn)載火箭也有望開(kāi)展研制。
王希季說(shuō)，當(dāng)太空太陽(yáng)能發(fā)展成為人類(lèi)的主能源時(shí)，“老百姓再也不用擔(dān)心霧霾，溫室效應(yīng)的問(wèn)題也會(huì)得到根本解決”。
“單說(shuō)無(wú)線能量傳輸這一項(xiàng)技術(shù)，就是了不起的變革。這項(xiàng)技術(shù)得到應(yīng)用后，用電再不需要電線，你的手機(jī)充電再也不用插插頭。想象一下這是怎樣的世界�！�93歲的航天專家笑著說(shuō)。
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