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衛(wèi)星太陽能發(fā)電系統，簡稱“太空電站”，這滿滿科技感的名字一下子就能把我們引入科幻的世界，但這并不是科幻，而是現實，更令人感到意外的是，早在1968年，衛(wèi)星太陽能發(fā)電系統就已經成功申請了專利，而這個專利的所有人就是航空工程師彼得·格拉瑟。

彼得·格拉瑟是“太空電站”的專利所有人，但最早提出這個概念的人并不是它，關于太空電站的歷史可以向前追溯到1941年，最初提出這個概念的人是著名的科幻小說作家艾薩克·阿西莫夫。衛(wèi)星太陽能發(fā)電系統到底是什么呢？其實顧名思義，就是一種在太空中收集太陽能量的系統，說得更加通俗一點，就是在太空中架設太陽能電池板。收集太陽能量在地面上不是就行嗎，為什么要把太陽能板搬到太空上去呢？這是因為在地面上所能收集的太陽能量十分有限。

太陽通過氫核聚變，每時每刻都在向外釋放巨大的能量，以現在人類的能源消耗速度來算，太陽一秒鐘所釋放的能量就可以供全人類使用25萬年。

太陽所釋放的能量如此巨大，所以物理學家弗里曼·戴森才會提出著名的“戴森球”概念，其大意就是在太陽周圍建造一個包裹太陽的能量收集裝置，用以收集太陽的能量，目前人類已經將戴森球視為第二宇宙文明實現的標志。對于還沒有達到第一宇宙文明的人類而言，戴森球的設想顯然過于前衛(wèi)了。戴森球不行，但建造太空電站卻是切實可行的，而之所以要把太陽能板搬到太空中去，是因為在地面上實在收集不了多少能量。太陽每秒鐘向地球輸送的能量如果以瓦來計算的話，約為17億億瓦，而這么多的能量，我們能夠收集到的又有多少呢？

在我國內蒙古自治區(qū)阿拉善左旗西南部和中部邊境存在著一個總面積為4.3萬平方公里的沙漠區(qū)域，我們稱之為“騰格里沙漠”，在這里我國建造了世界上發(fā)電量最大的太陽能公園，在43平方公里的區(qū)域內，整齊排布著一眼望不到邊際的光伏太陽能板，這個太陽能公園為國家提供了1500兆瓦的發(fā)電量。

這個數字很厲害，但與太陽為我們輸送而來的能量相比卻不值一提，這是因為濃密的大氣層將大量的太陽能量都阻擋在了地球之外，所以我們才需要把太陽能電池板搬到太空中去?，F在的人類有這個能力嗎？還真有，現在的工程技術水平已經完全可以滿足建造太空電站的需求，所以包括我國在內的很多國家都在進行太空電站的可行性研究，甚至已經有國家發(fā)射探測器進行相關的探測研究了。

建造太空電站雖然不難，但將所收集到的太陽能量回傳卻是個問題。

最簡單的辦法就是利用微波進行能量回傳，因為微波不會被地球大氣所吸收，因此可以將太空電站放到更高的位置上去，比如放到地球同步軌道。將太空電站放到地球同步軌道的好處是，電站無需圍繞地球繞圈，可以始終處于與地球相對的同一位置上，所以只需要在地面上建造一個對應的微波接收裝置就可以了，但問題是微波會隨著傳輸距離的增加是向外發(fā)散，所以地面接收裝置也要十分巨大，直徑可能會達到幾公里、乃至十幾公里。

如果不想建造這么大的地面接收裝置，那就只能利用激光來進行能量回傳了，激光不會發(fā)散，所以只需要一個很小的接收器，但問題是激光會被大氣吸收，為了減少損耗，就只能降低太空電站的高度。

由于降低了太空電站的高度，電站無法位于地球同步軌道上，為了避免掉下來，就只能圍繞地球轉圈，而且轉的速度還得足夠快，所以就必須在與太空電站運行軌道相對的區(qū)域內建造大量的地面接收裝置，這同樣很困難，而且還涉及到復雜的國際合作問題。

當然，太空電站所收集的能量也不是非要傳回來，也可以“現收現用”。用在哪里呢？用在飛機上，現在電動汽車越發(fā)普及，但電動飛機卻進展緩慢，原因就是電池的能量密度低，飛機攜帶電池會大幅增加自身載重，但如果直接在飛機上配備激光能量接收裝置，讓太空電站接收的能量直接傳送到飛機上，問題就迎刃而解了，而且是一舉兩得，一方面電動飛機解決了電力問題，另一方面太空電站也解決了能量回傳的問題。所以在未來，太空電站很可能與電動飛機攜手亮相。

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