从太空获取太阳能.doc
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1、从太空获取太阳能 400年前,人类便开始探索研究如何充分利用太阳能,太阳能这一取之不歇的清洁能源为人类社会的发展提供了无限可能。目前,利用太阳能的最主要的方式是光电转换。光电转换就是在地面或其他开阔地铺设太阳能电池板,并通过控制器将太阳能直接转化成可利用的交流电或直流电,也可以先把电放入蓄电池储存起来再利用。但是由于受大气层的影响,地面上太阳光能量密度比较低,目前应用的太阳能板的效率只有1/101/5,而且光电转换效率也比较低,因此在地面上能够利用到的太阳能十分有限。尽管光电转化效率已经从最初的10%提升到了现在的40%左右,但地面太阳能发电的实际效果还是不尽人意。 为了获得更多的太阳能,科学
2、家们很早就将视野转向了太空,如果能从太空直接收集太阳能,那么可用量将是地球上的数十亿倍。早在20世纪60年代,人类就从科学角度论证了“基于太空的太阳能”的可行性。从理论上说,在地球同步轨道上,99%的时间可以接受太阳能辐射,每平方米太阳能可以产生1336瓦热量,而且从太空轨道往地面发射微波的概念也证实是可行的。1968年,美国科学家彼得?格拉就首先提出了建造空间太阳能电站的构想。 2014年,英国斯特拉斯克莱德大学的马斯米利亚诺?瓦斯勒博士在太空测试过一种装置,这种装置可用于收集能量并将能量以微波或者镭射束的形式传回地球。他说:“太空是收集太阳能的理想之地,拥有巨大优势。在太空中,可以在一天中
3、的任何时刻收集太阳能,同时不会受到天气条件的制约。” “三明治”与“梯级”的诞生 在美国日前公布的“从太空获得能量束”的宏伟计划中,美国海军工程师认为,比国际太空站大9倍的巨型太空太阳能模块可以从太空源源不断地聚焦太阳能并且发送至地面,为军事设施或者大小城市提供能量。美国海军研究实验室的著名航天器工程师保罗?杰斐博士领导的团队现在已设计建造出两种用于捕捉并传输太阳能的模块类型,并且在模拟太空环境的真空状态内进行了测试。 第一种模块类型采用“三明治”结构,所有的电子零件由两块方形的太阳能板夹住。当顶侧的太阳能发电面板吸收阳光后,中间的零件便会将能源转化成无线电波频,透过底板天线向地面目标传输能量
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