觀察員
-
心智觀察所：中國科學家提出全新太空太陽能電站設計，有望根本解決全球能源問題
【文/觀察者網專欄作者 心智觀察所】
在全球能源短缺和環(huán)保壓力日益增加的背景下，中國科學家提出了一種突破性的空間太陽能電站設計方案，有望成為人類未來重要的能源來源。
心智觀察所注意到，沈陽航空航天大學楊靖宇研究團隊日前在學術期刊《中國空間科學技術》上披露了其最新研究成果。這項被命名為"SSPS-CMCA"（圓柱形模塊化空間太陽能電站）的設計，通過全面分析現(xiàn)有太陽能電站技術，整合各國方案優(yōu)點，提出了一種高可行性、高擴展性的工程解決方案。
空間太陽能電站（SSPS）概念最早由美國科學家Peter Glaser博士提出，它通過在太空中收集太陽能，轉化為電能后以微波形式傳輸至地面，可以24小時不間斷地為地球提供清潔能源。
然而半個多世紀過去了，這一宏偉設想仍停留在概念階段。研究人員發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的大多數(shù)SSPS設計方案雖然在理論上可行，但缺乏全面性考慮，并且由于體積重量巨大，在實際工程中難以實現(xiàn)。
沈陽航空航天大學研究團隊通過對美國、日本、歐洲和中國現(xiàn)有的SSPS方案進行全面評估，分析了各方案在外形配置、聚光性、姿態(tài)控制、振動控制等關鍵技術指標上的可行性。
經過分析，最終確定了結合所有優(yōu)勢特點的最佳方案組合，研究團隊表示，該組合"幾乎結合了現(xiàn)有所有方案的優(yōu)點，且在技術上不需要跨時代的突破。"
SSPS-CMCA方案最大的特點是采用了模塊化設計，將大型系統(tǒng)拆解為多個可獨立運行的發(fā)電子衛(wèi)星、微波傳輸子衛(wèi)星系統(tǒng)。這種設計大幅降低了建造難度，同時提高了系統(tǒng)的可靠性和可維修性。
傳統(tǒng)SSPS方案面臨的最大挑戰(zhàn)之一是姿態(tài)控制問題。太陽能電池板需要對準太陽以收集能量，而微波傳輸天線則需要對準地球。這兩個方向通常不一致，導致衛(wèi)星需要頻繁調整姿態(tài)。
SSPS-CMCA方案通過創(chuàng)新性地采用圓柱形聚光設計，巧妙地解決了這一問題。研究人員在系統(tǒng)外側布置了環(huán)形超表面材料陣列，這種特殊材料能將任意角度入射的太陽光轉向垂直于表面的方向，使光線匯聚到內圈的光伏發(fā)電板上。
這種設計徹底消除了對日定向控制的需求，同時，用于傳輸電能的相控天線陣列可以通過軟件進行角度控制，從而實現(xiàn)極快的角度切換和對地定向，并減少了對衛(wèi)星姿態(tài)控制的需求。
在熱控方面，研究團隊提出了一種基于全譜選擇性薄膜的光子冷卻器，可以有效抑制太陽能電池陣的溫度上升，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
與以往的概念性研究不同，SSPS-CMCA方案提供了從地面實驗到太空建設的全流程工程實施方案。
研究人員設計了三階段發(fā)展路線：首先進行地面技術驗證，建造尺寸較小的原型系統(tǒng)；其次在低地球軌道部署小功率實驗衛(wèi)星；最后在地球同步軌道建造大功率SSPS系統(tǒng)。
"模塊化的設計極大地降低了工程實施和測試的難度，"研究團隊指出，"測試時僅需制造兩個發(fā)電子衛(wèi)星和一個微波傳能子衛(wèi)星，即可完成所有的地面實驗。"
SSPS-CMCA的價值不僅限于能源領域。研究人員指出，其模塊化設計使其具有極佳的擴展性，可以發(fā)展為下一代國際空間站、太空補給站或空間科研平臺。
標簽 心智觀察所- 原標題：中國科學家提出全新太空太陽能電站設計，有望根本解決全球能源問題
- 責任編輯: 李昊
-
這場標準之戰(zhàn)，中國準備好了嗎？
2025-03-17 08:15 心智觀察所 -
5%恐懼癥：美國對華半導體301調查真正的“故事背景”
2025-03-16 08:40 心智觀察所 -
這一技術僅五個國家掌握！我國刷新紀錄
2025-03-14 09:34 科技前沿 -
我國在三維世界造出二維金屬材料
2025-03-13 10:16 科技前沿 -
-
中國下一代“人造太陽”關鍵系統(tǒng)驗收
2025-03-10 18:55 能源戰(zhàn)略 -
大圓柱電池產業(yè)化再加速，云山動力一期量產示范線正式量產
2025-03-10 14:29 -
《紐約時報》急問為什么小米可以造電動車，蘋果卻不能？
2025-03-10 08:06 心智觀察所 -
全球首個！我國團隊成功繪制
2025-03-08 21:44 -
特斯拉FSD入華，深度回顧中美智駕競爭的關鍵變量
2025-03-08 09:30 心智觀察所 -
“下一個顛覆者，也可能來自中國”
2025-03-07 21:41 人工智能 -
被90后女生王虹證明的掛谷猜想究竟是什么？
2025-03-07 08:21 -
教育部部長：DeepSeek和機器人是教育重大機遇
2025-03-05 11:34 2025兩會 -
政府工作報告：培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未來產業(yè)
2025-03-05 09:38 2025兩會 -
用不用DeepSeek？婁勤儉：我是計算機專業(yè)，我對人工智能有偏愛
2025-03-04 15:16 2025兩會 -
打破紀錄、最高水準！中國成功研制“祖沖之三號”量子計算原型機
2025-03-04 07:13 科技前沿 -
2030年中國斜爆轟飛機真能一小時到全球？專家發(fā)聲
2025-03-03 17:53 航空航天 -
若前方無路，便踏出一條路：中國數(shù)據(jù)庫產業(yè)迎來“哪吒時刻”
2025-03-03 08:02 心智觀察所 -
獨家對話|蘋果在中國的發(fā)展會繼續(xù)承受壓力
2025-03-01 09:23 心智觀察所 -
“中國又一個DeepSeek時刻？”
2025-02-28 22:27 人工智能
相關推薦 -
-
“2027年起，整個產業(yè)將拱手讓給中國” 評論 18
“不如申請成中國一省” ，德國鋰企竟如此激將歐盟 評論 73
美國放風：伊朗有動作了 評論 86
靠萬斯“決勝一票”，“大而美”法案驚險闖關參議院 評論 184最新聞 Hot-
“2027年起，整個產業(yè)將拱手讓給中國”
-
特朗普威脅：敢礙事，就逮捕你
-
“7年前就發(fā)現(xiàn)問題了，一直沒修”
-
“不如申請成中國一省” ，德國鋰企竟如此激將歐盟
-
終于換了，特朗普：我很滿意
-
要跟中國對著干？“剛果（金），別斷送發(fā)展機遇”
-
美兩員“大將”施壓未果，日本反倒成了“難啃的骨頭”
-
白宮找補：美國很強，不信去問伊朗
-
何君堯：建議給皇后大道、維多利亞公園改名
-
“美國自毀長城，中企憑高性價比一路高歌猛進”
-
兩國矛盾激化，阿媒突然發(fā)文：收到匿名材料，是俄軍擊中的
-
裝不裝空調，法國政客都能吵起來
-
潛入醫(yī)院裝電詐設備，騙走30萬！今年已發(fā)生多起
-
美報告炒作：中企占比近10%，“五角大樓供應鏈極其脆弱”
-
“歐洲定居者對澳大利亞原住民，犯下種族滅絕罪”
-
好一個“舉賢不避親”，特朗普推薦兒媳參選
-
Copyright ? 2014-2024 觀察者 All rights reserved。
滬ICP備10213822號-2 互聯(lián)網新聞信息服務許可證：31220170001
網登網視備（滬）02020000041-1號 互聯(lián)網宗教信息服務許可證：滬（2024）0000009
廣播電視節(jié)目制作經營許可證：（滬）字第03952號
增值電信業(yè)務經營許可證：滬B2-20210968 違法及不良信息舉報電話：021-62376571
滬公網安備 31010502000027號
中國互聯(lián)網舉報中心
上海市互聯(lián)網違法與不良信息舉報中心
