城市電力危機(jī)，科學(xué)家欲發(fā)射太陽能發(fā)電衛(wèi)星群

隨著用電量的增加，對(duì)電力的需求也在提升，對(duì)于多種形式的發(fā)電種類要求也在提升。在這個(gè)水力，風(fēng)力，火力，太陽能，潮汐能多方面利用的年代，地球上的能源獲取方式已經(jīng)無法滿足科學(xué)家的野心了，人類已經(jīng)把目光瞄準(zhǔn)了外太空。

英國《每日郵報(bào)》報(bào)道，地球上的太陽能電池板存在一個(gè)巨大缺陷--發(fā)電效率低。為此，科學(xué)家提出打造太陽能發(fā)電衛(wèi)星，利用部署在太空的太陽能電池板捕獲太陽能量，而后以微波或者激光的形式將能量傳回地球。目前，蘇格蘭斯特萊斯克萊德大學(xué)的研究人員已開始測試為太陽能發(fā)電衛(wèi)星項(xiàng)目研發(fā)的設(shè)備。他們的目標(biāo)是向太空發(fā)射大量發(fā)電衛(wèi)星，形成一個(gè)衛(wèi)星群，滿足整座城市的用電需求。

在太空部署大量太陽能電池板的想法已經(jīng)被科學(xué)家深入討論。根據(jù)蘇格蘭科學(xué)家的新研究，小規(guī)模的太陽能發(fā)電衛(wèi)星群具有可行性。研究領(lǐng)導(dǎo)人、斯特萊斯克萊德大學(xué)機(jī)械與航空航天工程系的馬西米利亞諾·瓦西勒博士表示：“太空是收集太陽能的理想之所，我們能夠在一天中的任何時(shí)候捕獲陽光，不用受天氣限制。類似撒哈拉沙漠這樣的地區(qū)雖然是建造太陽能發(fā)電站的理想之選，但在輸電方面卻面臨相當(dāng)難度。”

實(shí)施太陽能發(fā)電衛(wèi)星項(xiàng)目需要在地面上建造一個(gè)接收站，負(fù)責(zé)接收微波或者激光束并將其轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的電能。在項(xiàng)目的最初階段，太陽能發(fā)電衛(wèi)星因規(guī)模很小，無法取代電網(wǎng)，但可以用于為災(zāi)區(qū)或者電網(wǎng)難于覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)供電。隨著項(xiàng)目的推進(jìn)，發(fā)電衛(wèi)星將以“衛(wèi)星群”的形式出現(xiàn)，能夠滿足整座城市的用電需求。

瓦西勒說：“我們的研究就是為了尋找消除一系列障礙的途徑。借助于部署在太空的太陽能發(fā)電衛(wèi)星，我們能夠?yàn)殡y以到達(dá)的地區(qū)供電。衛(wèi)星捕獲的能量將以微波或者激光的形式傳回地球上的特定地區(qū)。這是一種可靠而高效的發(fā)電方式。由于能夠持續(xù)傳輸太陽能，因此免去了存儲(chǔ)能量的需要。最初，太陽能發(fā)電衛(wèi)星只能滿足小村落的用電需求。我們的目標(biāo)是在太空建造大規(guī)模衛(wèi)星發(fā)電站，具備滿足大城市用電需求的能力?！?/P>

4月，斯特萊斯克萊德大學(xué)的一組工程系學(xué)生進(jìn)行了一項(xiàng)富有革新性的“太空網(wǎng)”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，他們在北極圈發(fā)射一枚火箭，進(jìn)入太空邊緣后，火箭將他們研制的裝置噴出，這個(gè)裝置隨后在太空釋放出一張兩米見方的網(wǎng)。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)名為“Suaineadh”，是朝著太空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)道路邁出的重要一步。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示可以在這種采用輕量化設(shè)計(jì)的太空網(wǎng)上建造大型結(jié)構(gòu)，這等于為太陽能衛(wèi)星發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)入下一階段鋪平了道路。

瓦西勒說：“Suaineadh的成功允許我們進(jìn)入太空太陽能發(fā)電項(xiàng)目的下一階段。在這一階段，我們將研究用于收集太陽能的反射鏡。我們的‘SAM’（適應(yīng)性自充氣膜的英文首字母縮寫）項(xiàng)目旨在測試超輕蜂窩結(jié)構(gòu)，部署到太空之后可以改變形狀。這一結(jié)構(gòu)由大量蜂窩組件構(gòu)成，能夠在真空環(huán)境下利用納米泵自行充氣，改變?nèi)莘e。這一結(jié)構(gòu)復(fù)制了天然蜂窩結(jié)構(gòu)。蜂窩組件的獨(dú)立控制允許我們將這一結(jié)構(gòu)變成一個(gè)太陽能聚光器，用于捕獲陽光，而后反射給太陽能電池板。通過往數(shù)千個(gè)單獨(dú)的蜂窩組件聚集到一起，這一結(jié)構(gòu)也可用于建造大型太空系統(tǒng)?！?/P>

斯特萊斯克萊德大學(xué)的項(xiàng)目是美國宇航局先進(jìn)概念研究所（NIAC）一項(xiàng)由Artemis Innovation公司的約翰·曼金斯博士領(lǐng)導(dǎo)的研究的組成部分。這是一項(xiàng)國際合作研究項(xiàng)目，由歐洲、美國、日本的研究人員參與，斯特萊斯克萊德大學(xué)便是歐洲的代表。日本的研究小組由神戶大學(xué)的賀屋信行教授領(lǐng)導(dǎo)。在無線電力傳輸領(lǐng)域，神戶大學(xué)是世界的領(lǐng)導(dǎo)者。NIAC的研究旨在驗(yàn)證大型太陽能發(fā)電衛(wèi)星的新概念設(shè)計(jì)。斯特萊斯克萊德大學(xué)負(fù)責(zé)研發(fā)具有革新性的結(jié)構(gòu)部件以及軌道控制的新方式。