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| 【視野】“太空之花”可將收集來的太陽能 照亮地球 |
| （時(shí)間:2012-6-20 9:08:21） |
在茫茫的太空中，幾年之后很可能將盛開一朵朵“太空之花”。它們就像是太空中的向日葵，始終迎著灼熱的太陽，收集著來自太陽的光和熱。這些“太空之花”并非奇異的外星生物，而是美國研究人員正在研制的新型衛(wèi)星，它們可將收集來的太陽能輸送到地球上為人們照亮。
在地表利用太陽能，會(huì)遇到夜晚和陰雨天的麻煩。然而，如果遠(yuǎn)離地球大氣層，進(jìn)入沒有遮擋的太空中，就可以一天24小時(shí)都能接受到陽光的照耀了。基于這個(gè)原因，不少科學(xué)家多年來致力于太空太陽能的研究，希望有一天人類能夠高效收集太陽能。最近，美國國家航空航天局的研究人員表示，他們已經(jīng)在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)有了重要的突破。他們們?cè)O(shè)計(jì)出一種特別的衛(wèi)星，可以發(fā)射到太空中高效收集太陽能。
負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的是太空太陽能專家約翰 曼金斯，他將新設(shè)計(jì)的太陽能發(fā)電衛(wèi)星稱之為“太空之花”。曼金斯曾經(jīng)參與過多款太空太陽能發(fā)電站的設(shè)計(jì)，都被美國國家航空航天局的創(chuàng)新部門所否定，這次參與設(shè)計(jì)的“太空之花”則獲得通過。這款衛(wèi)星看上去像是一朵盛開的喇叭花，也像是一只漂亮的高腳酒杯。“太空之花”的正式名稱是“隨機(jī)性大型相位陣列太陽能衛(wèi)星”。這款太空太陽能發(fā)電產(chǎn)品其實(shí)不是一顆大衛(wèi)星，而是一組小衛(wèi)星。這些衛(wèi)星按照合理的組合排列在太空中，形成漂亮的“太空花園”。每顆“太陽之花”不是很大，直徑約10米，質(zhì)量預(yù)計(jì)為50-200公斤。
“太空之花”的“花朵”由成千上萬個(gè)可控的高分子薄膜鏡組成，鏡面會(huì)根據(jù)太陽的方位改變鏡面方向。“花朵”上的鏡子負(fù)責(zé)收集陽光，然后全部反射到“花托”部位的圓盤狀發(fā)電系統(tǒng)上。圓盤的正面是高效太陽能光伏電池板，可以把鏡子反射的陽光轉(zhuǎn)化為電能。根據(jù)發(fā)電陣列中“花朵”數(shù)量的差異，發(fā)電功率也有所不同。每朵“太空之花”可以產(chǎn)生數(shù)萬瓦的電能，一組太空太陽能發(fā)電陣列則可產(chǎn)生數(shù)千萬乃至數(shù)十億瓦的電能。根據(jù)研究人員的估算，這種太空太陽能發(fā)電方式要比現(xiàn)有各種衛(wèi)星上的太陽能電池板的效率高上數(shù)倍。
在“太空之花”圓盤狀發(fā)電系統(tǒng)的背面，也就是向著地球一面，安裝有多個(gè)微波發(fā)射器，可以把電能轉(zhuǎn)化為高能微波，并發(fā)射給地面上的接收站。接收站可把微波再次轉(zhuǎn)化為電能，然后傳輸給千家萬戶。除了“太空之花”外，此前有不少研究人員提出了太空太陽能發(fā)電的設(shè)想，但都因造價(jià)過高和存在一些技術(shù)疑點(diǎn)而擱淺。在近年來已經(jīng)提出的多種太空太陽能發(fā)電站中，把能源傳輸?shù)降厍虼蠖嗍遣捎梦⒉ǖ姆绞健Ｒ灿锌茖W(xué)家提出可采用激光的方式，但是激光傳輸能源的方式很可能危及其他飛行器的安全。
研究人員表示，“太空之花”除了用于把太陽能傳輸?shù)降孛嫱猓�可用作“太空加油站”，為附近或路過的一些太空探測(cè)器提供能源。按照研究人員的設(shè)想，“太空之花”可以根據(jù)需要密布在太空的不同位置中，甚至可以發(fā)射到其他星球附近，作為星際飛行器的“加油站”。
美國研究人員正在加緊研制“太空之花”，他們希望在2016年就開始在近地軌道建設(shè)太空太陽能發(fā)電站，并在25年內(nèi)完全建成。一些太陽能專家表示，“太陽之花”的可行性較高，如果它能按照計(jì)劃的時(shí)間表投產(chǎn)，很可能是世界上首款太空太陽能發(fā)電產(chǎn)品。
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