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国外卫星要实现太空太阳能发电并使用激光将其发射回地球星空体育入口发布日期:2025-04-10 浏览次数:

  20世纪40年代,科幻小说家艾萨克·阿西莫夫提出了太空太阳能发电的想法,设想空间站可以收集太阳能并将能量传送回地球。

  自阿西莫夫时代以来,太空太阳能发电已经取得了长足的进步,学术界和工业界证明无线传输电力确实是可能的。

  这一直是科幻小说的题材:利用卫星在轨道上直接收集和传输太阳能,在地球上的任何地方,不分昼夜地提供数以千兆瓦的廉价清洁能源。

  太空太阳能发电 101:最初的概念是地球静止轨道卫星利用太阳能,并通过 2.45 GHz 的微波信号传输,类似于无线通信中使用的微波信号。专用地面站可以接收微波信号,并将其转换回电能。微波信号携带能量,但通常能量微不足道。

  Aetherflux 由 Robinhood 联合创始人 Baiju Bhatt 创立,计划部署 100 颗卫星的低地球轨道 (LEO) 卫星星座,为部署的步兵部队、海上或采矿作业等偏远地区供电。

  Aetherflux 公司目前正在扩展这一基本概念,提出在 LEO 中采用更复杂的架构来提高效率。

  然后,能量可以通过微波、光学激光链路(高能量集中度)或直接将阳光聚焦到客户的重新传输能量进行传输。

  这一概念与之前许多太空太阳能发电 (SBSP) 概念不同,后者涉及地球静止轨道上的大型阵列。这些系统将使用微波将电力传输到地面上的大型整流天线。此类概念已研究了半个多世纪,但至今仍停留在图纸阶段。

  首次任务将使用 Apex 提供的航天器总线,是一艘“千瓦级”航天器,它将使用红外激光将电力传输到地面,星空体育下载光斑大小为 10 米。未来的航天器将以更低的每千瓦时成本产生更多的电力。

  计划于 2025/2026 年在 Apex Aires 卫星平台上进行演示任务。该卫星将在 550 公里的高度运行,并使用 1 千瓦容量的激光器在每次卫星通过时传输 30 秒至 1 分钟的功率。

  与早期的 SBSP 设计相比,这种方法确实存在一些技术挑战。早期的 SBSP 设计在地球静止轨道上运行,从地面看,它固定在天空中,而且几乎一直处于阳光下。Aetherflux 需要一个星座,从一颗卫星切换到另一颗卫星,为特定位置提供服务,还需要卫星上的电力储存才能在夜间运行。

  虽然太空太阳能概念已被研究多年,但 Aetherflux 的方法确实在几个重要方面有所不同:

  过去的方法主要研究将极其昂贵的大型航天器送入地球静止轨道,在那里它们可以几乎无时无刻地收集阳光并将其发射到地球上的固定点。

  但 Aetherflux 希望在低地球轨道上建造一个庞大的卫星群,每颗卫星都配备太阳能电池阵列、电池和近光红外激光器,以将电力传输到地面。

  虽然由于卫星的高度,它们不会一直暴露在阳光下,而且每个太阳能电池阵列本身不会收集大量电力,但这家初创公司希望建造数千颗这样的航天器来积累大量能源。

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