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中国太空发电站让美国很心慌,不仅领先欧美,还让NASA吵翻了

2024-03-04 19 yuneu

|凭栏望史

编辑|凭栏望史

资料来源:本文陈述所有内容皆有可靠信息来源,具体资料赘述在文章结尾。

前言

很多人都听说过“太空空间站”,就是宇航员上太空之后长期生活工作的地方,也叫航天站,可是“太空发电站”是什么?

为何中国太空发电站,会让美国感到心慌?

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太空发电站

看名字不难理解,太空发电站是用于发电的,我们见过三峡大坝水力势能发电,也见过“大风车”风能发电,还有威力比较强大的核能发电。

太空发电站又是用什么进行发电的?太空中没有风,没有水,但取之不尽,用之不竭的就是太阳光

相信很多人见过,房顶上安装太阳能发电板,只要把它们安装在太空飞行器上面,它就能在太空随时随地吸收阳光,源源不断的进行发电。

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虽然地面上也有太阳能发电,可一到了晚上,或者是阴天、雨雪天等,这些太阳能板就会失去效果,成为摆设,可在太空里就不会出现这些情况。

这也就意味着,太空发电站可以一天24持续利用太阳能发电,又因为没有空气和云层,太空发电站的发电效率是地面的10倍左右。

我们都知道,地球很多资源都是有限的,尤其是不可再生资源,只会越用越少,直到枯竭,能源问题一直都是困扰未来人类发展的一大难点。

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而在太空建立太阳能发电站这个想法,就成为了一个突破点,一旦建成,太空发电站就能给我们提供,源源不断的电力资源,将来不但不会缺电,还对人类探索太空进一步提供了能源支撑。

这个想法早在上世纪20年代,苏联科学家齐奥尔科夫斯基就提出来了,但当时人类还没有对太空进行探索,对当时的人们来说,太空发电站无异于天方夜谭。

后来到了60年代,航空航天领域得到了发展,人类开始步入太空,探索不可知的世界,1968年,美国科学家彼得·格拉赛提出了关于太空太阳能发电站的方案。

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方案表示,太空发电站至少需要3个部分组成,分别是太阳能发电装置、能量转换和发射装置,以及最后的地面接收和转换装置。

太阳能发电装置指的就是太阳能发电板,它可以将太阳能转换为电能,这一点不难理解。

能量转换和发射装置,是将得到的电能进一步转换为微波或者激光等形式,利用相应的发射装置,将其发射转移到地面。

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最后地面接收和转换装置,会将接收到的微波或者激光,再次转化为电能,将其送进千家万户。

整个过程就是“太阳能-电能-微波(激光)-电能”的能量转变,这一想法不仅大胆,而且对于当时技术发展来说,还具备一定的可行性

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于是,美国作为当时资本阵营的老大,率先带头搞起了太空发电站,在1979年,NASA和美国能源部就制定了“1979基准系统”项目。

可为何,起步较晚的中国太空发电站会让美国很心慌,还让NASA吵翻了?

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太空争锋

要怪就怪美国自己不争气,都说早起的鸟儿有虫吃,美国作为第一个发展太空发电站的国家,有强大的资金支持,又有丰富的人才资源。

按照设想,他们在该领域应该是领先一步的存在,可实际上,美国却在提出项目后,就在这一步停滞不前,直到16年后,才重启该计划。

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1995年,美国通过“Fresh Look”研究计划,提出了太空发电站的概念方案,有点像盖房子之前,先画设计草图的感觉。

又过了4年,到了1999年,NASA才投资2200万美元,正式启动了“空间太阳能探索计划”。

从确定项目,到正式启动,美国花了整整20年的时间,可以看出美国对该计划并没有很重视,导致美国太空发电站的发展迟迟没有起色。

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80年代,日本也已经看到了这一领域在未来的巨大潜力,于是展开大量研究,90年代,日本成立多个不同专题的小组,齐头并进对太空发电站展开了探索。

相较于三心二意的美国,日本更加专注,不仅提出多种太空发电站系统概念,还完成了其中各个重要技术实验。

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一个是“电离层无线能量传输”火箭试验,另一个是空间机器人帕兴网状天线试验。两个实验的成功,也预示着日本成为该领域的全球领先国家。

看到日本都取得了不小的成就,美国这边这才重视,开始加快前进的脚步,2007年,美国一篇“太空发电站一战略安全的机遇”研究报告,还引发一番太空发电站研究热潮。

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随后2012年,美国提出了关于太空发电站的“阿尔法方案”发展路线图。可时至今日,美国在太空发电站上依旧“一事无成”。

继美国、日本之后,欧洲航天局、俄罗斯等国家,也陆续开展了对太空发电站的探索。

我国是在2014年提出的“欧米伽”太空发电站设计方案,经过上百位专家的研究论证,这个方案得以通过。

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因为太阳能发电站是迎着太阳而建造的,并且在运行过程中,也都一直追随的太阳,所以,这项伟大的工程被命名为“逐日工程”,并成立了科研团队。

虽然太空距离我们很遥远,但科学家们可以在实验基地,对太空环境进行模拟,努力完成所有科研实验。

为了这个目标,我国科研工作者们呕心沥血,在短短几年时间内,完成了所有模拟实验。

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2022年,我国全面完成了太空发电站从建设追踪,到能量转换,再到发射接收的所有模拟实验,领先全球。

而实验的成功也标志着我国实现反超,在该领域成为了领军人物,再回过头看美国,依旧在该领域没有什么大的建树。

看着日本超越,美国醒了,再看着被中国超越,美国终于感到慌了。

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NASA在今年年初,针对太空发电站,展开了异常激烈的讨论,108页的报告书足以看出它对该项目的认真程度。

在报告当中,NASA明确表示,太空发电站是一个未来前景广阔的项目,呼吁美国一定要重视。

有多广阔呢?如果只看到发电这一点好处,就过于狭隘了,太空发电站对于军事影响力来说更是不容小觑,这又是怎么回事?

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发展前景

在《流浪地球2》中,人类为了生存,制定了逃离星系的计划,但凡是都有万一,为了防止plan A失败,人类灭绝,他们还有plan B。

这个play B叫“方舟计划”,是指将在有限的时间内,大量建造可以满足“恒星系间航行”需求的运载器,将人类运往目标宜居星球。

运载器的能源问题无法依靠地球提供,必须是在太空中得到补给,如果在太空就能得到资源,并加以转换和利用,相信未来人类对太空的探索就能更进一步。

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而摆在我们面前的太空发电站就是一个这样的存在,虽然我们人类还在研究摸索,但可以预见,未来这样的能源基地,可能不仅仅只是收集资源这样简单。

2015年,美国军火公司和加州理工大学展开合作,对太空发电站进行研究,还有美国海军也参与了太空发电站能量转化实验。

从这两点可以推测,太空发电站和军事领域也息息相关,放在我们眼前的,比如激光、电磁炮、电脉冲等武器,都和能量转换息息相关。

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拥有“无限”能源的太空发电站,说不定将来还能为更高技术的军事发展做出贡献,而不仅仅是“卖电”。

虽然一切还是未知数,可建设太空发电站,探索宇宙,是时代发展的使命,很多有能力的国家都在致力于研究。

有人用大海比喻太空,当初人类也是怀揣着希望探索海洋,一步步从木船小舟,发展到了现在的核潜艇、航母,所有未知都会一步步被了解,将来的太空也是一样的。

说不定将来真的会有“太空一日游”这一天,还有太空酒店可以住,人类对太空的探索不会停止,越早解决能源问题,也是在为将来更进一步的探索提供支持。

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