未來能源,天基太陽能,幻想終成事實

2023-12-24     天文在線

原標題:未來能源,天基太陽能,幻想終成事實

研究顯示,天基太陽能可以有效工作

這個新的實驗只是一小步,或將成為人類的一大步

空客公司(Airbus)預計將於2030-2039年間完成空間太陽能收集器的建造(圖片來源:Airbus)

歐洲航空巨頭空客公司在一次實驗中向外界展示了如何從太空定向發射太陽能。

目前,無線傳輸系統的覆蓋範圍只限於100英尺(30米)左右,但是工程師們堅信人們可以在下個十年間將這個範圍擴展到太空。

空客公司9月在德國』X-Works 創新中心的實驗向我們展示了,光電板產生的電信號是如何以微波的形式傳輸到118英尺(36米)之外的接收器。這一束能量光子點亮了一座模擬城市並且為氫氣發生器和一個裝有無酒精啤酒的冰箱供能,實驗結束後,觀眾們還品嘗了該冰箱內的啤酒。

儘管從36米擴展到地球的軌道這一距離或看起來很遠,空客公司的工程師相信「首個能量傳輸的原型機將在2030年左右投入使用」

「現在,我們首次小規模成功試驗了未來空間太陽能系統建造的關鍵一步,並且我們已經為將能量光束提升到下一個等級做好了準備,」Yoann Thueux,空客的項目首席在一次發言中提到。

空客可能將首先嘗試將能量發射至飛機高度,然後再是太空。公司認為,如果設想實踐成功的話,從太空中收集的太陽能將革新整個航空航天行業。飛行器也可以作為運動的能量節點為地球上任意一個有需要的地方運輸能量。

「這可能給航天航空帶來一場巨大的革命,不只是在擴大體量的同時減輕重量,更是將能量傳輸到其他的地方,就像現在所做到的對數據的操控一樣,」 Jean-Dominique Coste,來自空客公司負責開發最新科技的藍天項目的高級工程師,在一次採訪中說到。

基於太空收集的太陽能也可以幫助人們與化石能源「斷奶」,從而達到世界氣候科學組織所呼籲的「0碳排放」的世界。科學家們相信如果地球能夠平均降溫1.5攝氏度(2.7華氏度),世界經濟能在2050年前達到無碳排放的境界。當然,從美國報道的氣候變化數據來看,這個目標目前仍是難以實現的。

「能量發射技術將能促進空中新型能量網的形成並且有助於解決能源危機,」Coste說到,「這一技術將使各個國家能獨立地控制能源,並運輸給有需要的所有地方。」

太陽能收集系統在太空中比在地球表面要有效得多,因為地球表面會有雲層的遮擋,以及晝夜的循環會不利於獲得最大的光照時長。事實上,由於沒有空氣的阻擋,太陽輻射在太空中的聚焦度是地球表面的150%。當然,這項技術也並不是沒有缺點。

「如果要利用衛星來收集太陽光,其長度要達到2千米才能收集到和同水平核電站一樣多的能量,」Thuex說到,迄今沒有這麼龐大的飛行物能進入太空。在太空中組裝的最大的機械結構是國際航天站,大概有一個足球場的大小,

Coste說承載大量太陽能的微波光束可以「被設計出來以保護對技術以及生物的損害」。他認為這一系統在不依靠基建的情況下將能量傳輸到全球這一點上有巨大的可開發價值。

「(如果項目落成)就不需要複雜高昂的地面基礎設施,發現場,輸電管或者電纜來講電能運送到世界各地,」Coste說,「這些東西都將被能量光束技術所取代。」

空客公司認為,建造這一能量光束系統肯定不會比傳統的地面能量站,比如核電站、大型太陽能發電站或者風力發電站更昂貴。

儘管這一技術直到近些年還被認為是科幻小說領域的存在,如今太空太陽能基站已經獲得越來越多的重視並且世界上先進的航天機構都已落地相關的開發項目以及有關研究,這將有利於太陽能收集飛行器在不遠的未來的發射。

航空機構已經對外公布了一些領域最新的研究成果,包括航空機器人和在軌飛行棋,這些技術將是使科技幻想變成事實的基礎。

BY:Tereza Pultarova

FY: 胡羽舒

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-hk/455f1e9a11dd94249e00e55f0dfd3824.html