航空航天公司呼吁美国政府投资开发太空太阳能技术

航空航天公司呼吁美国政府投资开发太空太阳能技术

航空航天公司(Aerospace Corporation)是美国加州一家非营利性组织,联邦政府资助的研发中心,专为军事、民用和商业客户提供太空任务相关的技术指导和建议。最近,其呼吁美国政府和业界及国际伙伴共同合作开发太空太阳能技术。

Aerospace Corporation表示,虽然太空太阳能的技术有一定的发展历程,但仍需要经过长时间的研发才能与地面电网接轨。其实,许多其他国家也在研究相关技术,以抢先掌握巨量电力无线传输技术。例如:太空太阳能发电技术,若成功,将改变各项太空探索活动,且对地球上的地面能源基础设施产生影响。因此,建议美国政府需要投入资金并拓展管理资源,追赶与其他国家的差距。例如:目前美国、日本及中国方面:

  • 日本JAXA自90年代末以来,持续的投资太空太阳能技术的研发。
  • 中国制定了将太空太阳能用于民用和军用的计划。中国计划2025年在低地球轨道上演示一个100千瓦(Kilowatt)的太阳能发电站。并计划2030年开始运营一座兆瓦(Megawatt)等级的太空太阳能发电站。
  • 美国海军研究实验室(NRL)已展开研究工作。2020年5月,NRL在美国空军的X-37B实验飞行器上测试太空太阳能技术。

从太空中发射的电力,可能首先用于无人机、物联网设备和电动车的充电站。同时,从太空发射的电力与地球上的公用事业规模(utility-scale)太阳能发电,这两者并不会产生直接竞争。

目前美国国防部,正积极探索向使用太空太阳能技术向海外军事基地发射电力等应用。过去美国军事行动中许多死亡都与燃料运输活动有关。如果能够向这些基地发送电力,有机会减低伤害。

为了获取太空太阳能,政府需要和企业合作,开发可以在轨道上组装的模组化太空船。进行完整的小规模测试传输能量的可行性。如果小规模测试成功,下一步再扩大到工业使用以达到经济合理效益。

太阳帆LightSail 2号成功绕行轨道

但是,目前太空新创业者以开发太空太阳能发电驱动飞行器前进或供应卫星本身电力来源为主,例如:2019年7月23日,行星协会(The Planetary Society)的太空船LightSail 2号外型像太阳帆,是一颗中低轨道卫星,已经于太空成功展开绕行,并成为有史以来第一艘由太阳光驱动的飞船。LightSail 2主要任务,将要追踪及观测地球轨道变化并评估太阳帆的性能。当太阳光子撞击方形太阳帆时,压力将帆推向前方。由于没有太阳光以外的推进剂,LightSail 2仅用光子的力量成功地绕地球轨道运行。虽然太阳光子没有质量,但它们具有动量,当太阳光子反射到太阳帆时,它们的一些动量会传递给飞行器。这会产生非常轻微地推力,不断向前推动飞行器。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

同时,呼吁美国政府制定一个更加协调和一致的投资计划,吸引民间的合作伙伴,同时与国际合作伙伴联系,分析和协调相关研究活动。

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