【文/观察者网 吕栋 编辑/周远方】

鉴于电磁感应式的无线充电已无法勾起手机消费者的好奇心,年初有终端厂商推出所谓“隔空充电”技术,通过空间定位和隔空能量传输,可实现数米半径内单设备5瓦“远距离充电”,并称之为划时代的“硬核科技”。

中国要建空间太阳能电站,有哪些难点?

某硬件厂商的隔空充电技术

如果在数米范围内给手机进行“隔空充电”,被称为“硬核科技”。那毫无疑问,在距离地面3.6万公里高度的地球同步轨道上给高速公路上的电动汽车充电,只能被称为“科幻”了。

中国要建空间太阳能电站,有哪些难点?

空间太阳能电站概念图

考虑到在太空中利用太阳能发电,效率高、持久、清洁,不受季节、昼夜变化影响,甚至还能作为深空探测器能源系统的候选方案,中国科学家正努力将这种科幻片中的情节变为现实。

今年6月,全国首个空间太阳能电站实验基地在“雾都”重庆开工建设,由于目前技术水平和条件有限,计划未来先在平流层建立起一个太阳能电站,试验收集太阳能并通过无线能量传输方式向地面提供持续电力的发电系统,该基地预计年底建成,明年开始相关实验。

与此同时,西安也在开展空间太阳能发电相关试验,当地正在建设全球首个空间太阳能电站地面验证中心,其团队带头人段宝岩此前曾负责500米口径球面射电望远镜(FAST)的总体设计。

尽管空间太阳能电站的设想最早由美国提出,但目前只有中国正在建设基地进行地面验证,而且重庆和西安两个基地也是在经过十几年的研讨和论证后才真正开工,凸显出空间太阳能电站的建设难度。

观察者网梳理发现,要真正建成被称为“太空三峡”的空间太阳能电站,目前还有诸多难题待解。

首先,大功率、远距离无线传能技术是必须跨越的难关,而且波束要指向规定的接收口径,让误差尽可能缩小;其次,比空间站重的多的电站组件,要被发射到3.6万公里高度的地球同步轨道上,并且完成在轨组装;第三;重型火箭密集发射将带来巨大的成本问题;第四,电站在太空中长期运行的安全问题,以及向地面传输辐射对生态、生物体会造成多大影响;此外,电站建设对新材料、高效能量转化器件、超大型航天器结构及控制技术等都提出挑战。