中国计划在 2028 年开始建设雄心勃勃的太空太阳能发电站一期,比原计划提前两年。在接下来的十年中,中国计划在不同的轨道高度进行太阳能发电和传输测试。
中国领先的国有航天器制造商中国空间技术研究院 (CAST) 计划于 2028 年在低地球轨道上进行“空间高压传输和无线电力传输实验”。
中心概念是建造一个带有太阳能阵列的空间站,将太阳能转化为电能。然后微波发射器或激光发射器将电能传输到地球。
该卫星将能够产生10千瓦的电力,足以为几户人家供电。它将包括一个太阳能电池阵列、一个微波发射天线、一个低功率激光发射有效载荷、一个发射阵列和一个距离轨道 400 公里的试验性变电站。
第一阶段测试将很快进行,2030年进行第二阶段测试,该阶段将把发电站发射到地球静止轨道,需要在距离地球 35,800 公里的距离上进行精确的能量传输。
第二个任务可以产生高达一兆瓦的电力。它将具有更大的传输阵列和中等功率的激光传输设备,并且需要在轨道上组装。
第 3 阶段和第 4 阶段分别计划于 2035 年和 2050 年进行,要求显著提高能源生产和传输(10 兆瓦和 2 吉瓦)、轨道组装能力、高精度光束转向和传输架构。
该提案还要求在地面建设基础设施以接收能量传输。CAST的设计已在最近发表在《中国空间科学与技术》杂志上的论文“空间太阳能发电站的逆向定向微波功率束转向技术”中进行了更新。
该论文称,这个四阶段项目可以帮助中国实现其能源安全和碳中和目标。更新后的战略显然是为了响应国内和国际发展趋势以及技术进步。
2021年,CAST透露正在开展小规模发电实验,2030年左右可能建成兆瓦级发电设施。它还在中国西南的重庆市建设测试设施,以帮助其研究。
去年,该团队在一艘小型飞艇上使用了有效载荷来测试300米距离的电力传输。
中国运载火箭技术研究院 (CALT) 的一位高级官员去年提出了在中国建造一个天基发电站的提议。 GEO使用可重复使用的长征九号超重型运载火箭。
该提案不太可能继续进行或获得官方批准。天基太阳能发电存在重大障碍,包括经济可行性和制造成本、低而可靠的发射服务以及高效和安全的能量传输。
1941 年,科幻小说作家艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov)在一个简短的故事中推广了在太空中收集太阳能的概念,该故事想象空间站使用微波束将太阳能传送到遥远的行星。
根据英国资助的天基太阳能研究,地球同步轨道上的卫星吸收阳光的时间超过 99%,其强度明显高于地球上的太阳能电池板。
1968 年,一位名叫彼得·格拉泽的美国航空工程师提交了第一个太空太阳能系统的详细计划,使阿西莫夫的愿景更接近现实。
格拉泽在 1970 年代试验了太阳能运输后,获得了与 NASA 的合同,为研究提供资金。联邦政府的变化阻碍了该项目,直到 1999 年,美国宇航局的太阳能探索性研究和技术计划才重新启动它来调查这个问题。
由于成本和经济可行性问题,NASA 最终放弃了这个想法。然而,情况发生了很大变化,特别是在成本等式和技术的快速改进方面。
据美国宇航局发言人称,该机构并未积极研究用于地球的太空太阳能。
然而,它的Kilopower 项目是一种小型、轻型核裂变系统,可以为未来的月球前哨提供动力,它是正在研究的几种先进的电力和能源技术之一,以实现人类对月球和火星的长期探索。
尽管如此,中国似乎正在开发一种可能改变游戏规则的技术,这种技术可能会扰乱能源行业的未来。
看最后一句话,西方人总是羡慕嫉妒恨之后额外放一个屁。[感冒]
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