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在太空建電站,24小時持續吸收能量,人類文明或將進入新紀元


2021年12月08日 - 文明小編  
 

萬大叔來了22:26鯤鵬計劃獲獎作者,輕知計劃簽約作者,輕知計劃簽約作者,科技領域創作者

目前人類使用的電能,主要是靠火電,其他的例如風能、水能、太陽能、核能所占比重都要少很多。但我們都知道,太陽是一顆具有強大能量的恒星,如果能利用好,人類就能獲得源源不斷的能源。

但是目前想要獲取太陽的能量,主要是使用太陽能天池板的方式,缺點很明顯,會受晝夜、天氣、季節變化等的影響,例如陰雨天、黑天等情況下,能量的獲取效率就會降低,很不穩定,所以目前人類的太陽能利用率不高。

但是,如果把太陽能電池板放置在太空裏,就完全沒有這方面的困擾了,可以全天24小時持續地吸收能量。

雖然這個想法看似科幻,但好消息是,我們中國已經開始付諸行動了。而且按照我們的習慣,只要去做了,就一定會做成,那麼今天我們就來聊聊中國太空電站這個話題。

太陽的內部無時無刻都在進行著劇烈的氫聚變成氦的核反應,所以可以不斷向宇宙空間輻射出巨大的能量。據科學家估計,太陽內部的輻射熱核反應可以維持600億年。因此對於人類來說,太陽能是一種永遠取之不盡用之不竭的能源,並且它還是一種情節性能源,沒有任何汙染。

人類目前對於宇宙的探索還十分有限,很重要的一點就是在能源方面的限制,太空艙無法長時間飛行,無法高頻次地開展太空任務,無法到達更遠的宇宙空間。

目前,人類對太陽能的利用率還不到20%,假如利用率可以達到50%,那麼整個人類文明的發展將會進入一個新的紀元,或許屬於人類的宇宙文明也會隨之而來。

其實在太空裏建設電站的想法,早就有了。

1881年,特斯拉就給美國的電氣工程學會寫了一封信,他表示,宇宙中充滿了動態能量,可以考慮讓機器去利用這些能量。1891年,特斯拉還成功地實現了把電力以無線能量傳輸的形式送到了目標電器。

1968年,美國利特爾咨詢公司太空業務副總經理彼得·格拉澤提出了建設太空電站的構想。他的想法是把太陽能發電站送到離地面36000公里的地球靜止軌道上,讓巨大的太陽能電池板直接在太空中吸收太陽能,然後再輸送到地面加以利用。

1979年,美國提出了“1979SPS基准系統”的太空電站方案,計劃花費2500億美元。但這個太空電站重達5萬噸,想要建成,光發射任務就需要上千次,所以後來就不了了之了。

同期,世界上還有很多國家,包括歐盟、俄羅斯、日本等等,也在研究太空電站項目。

接下來就是重點了,要講我們中國。

2008年,我國空間技術研究院制定計劃,要在2035年建成一個200MW級的太空太陽能發電站,同時國家也將太空電站列為重點研究項目。

2021年6月,位於重慶市璧山區的空間太陽能實驗基地正式開工建設,基地總投資26億元,用於研究大功率無線電能源傳輸以及對環境的影響。基地占地面積超246畝,其中包括33畝核心實驗區,106畝試驗區,167畝外圍建設區。基地內設有升空試驗場地、氣球平台調試場、太陽能發電站實驗科普綜合樓、試驗平台、太空育種區等等。

也就是說,我們是來真的。

太空電站一旦實現,除了開篇我們提到的幾個特點以外,還有一個巨大的優勢,就是可以實現超遠距離的電力調度。例如偏遠的山村、高原、大海、沙漠等地區,傳統的方式是需要布設電力設施,費時費力,並且嚴重依賴環境,而太空電站可以直接反射到最需要電力的地方,不收電網傳輸的限制。說到這兒,聰明的同學一定想到了,它還可以給天上的衛星充電。

當然,以人類目前的科技水平,想要實現太空電站還有很多困難的,需要突破各種技術難題,例如超大運載能力的火箭技術,電力長距離傳播技術、宇宙空間組裝、維護技術等等等等。但是科技的進步就是在一次次的不可能中實現的,我也相信,中國的科學家一定能夠完成項目的建設,而我們只需要耐心地等待即可,等待那一天,太空傳來了第一股電流,那必定是全國沸騰的時刻。

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