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在太空中收集太陽能可行嗎?

人類壹直在尋找有效利用太陽能的方法。太陽能作為壹種非常清潔的可再生能源,只有高效地捕捉太陽光,才能產生大量的能量。對於資源日益匱乏的地球來說,收集太陽能是壹種可行的彌補方式。

目前收集太陽能的方式主要依靠分散的太陽能光伏板,這些太陽能光伏板布置在建築物內或者更高的地方收集太陽能。

這種方法效率不高,科學家希望在太空中建造太陽能收集衛星,從而提高太陽能捕獲的效率。

太空太陽能技術已經醞釀了幾十年:早在19年底,尼古拉·特斯拉就提出了無線電力傳輸,而這個想法最近也走進了大眾生活,很多手機都開始支持無線充電。

正是無線輸電的思想,使得空間太陽能技術開始逐漸出現。1968年,彼得·格拉澤首先提出了太陽衛星的設想。

這種衛星技術的思路很簡單,就是利用衛星盡量靠近太陽,利用衛星上的太陽能光伏板從太陽光中收集能量。

能量收集後,利用無線電力傳輸技術向地球傳輸信號,在地球上利用接收天線遠距離接收衛星的能量,提供給電網,傳輸到需要用電的地方。

雖然我們現在才開始普及無線輸電技巧,但是在理論提出之後,1970年,加州完成了幾十千瓦的遠距離無線輸電實驗。

太空太陽能會遮擋地球的太陽光嗎?為了提高電力傳輸的效率,衛星往往需要更大的太陽能收集裝置。在最初的設計中,太陽帆是壹個很好的捕獲裝置。

太陽帆可以大面積收集太陽光並轉化為微波能,但也帶來了其他問題——巨大的太陽帆需要更高的成本,建造起來非常困難;太陽帆也將由陽光驅動,科學家必須繼續向相反的方向推動太陽帆,以防止太陽將太陽帆“壓”回地球。

因為太陽帆離地球非常遠,從地球的角度看,太陽帆最多只有風箏大小,基本不會產生陰影。

巨型衛星星座可能是壹種可行的方法:目前使用巨大的太陽帆作為太陽能捕獲裝置是不現實的,而隨著太空探索技術公司衛星鏈的發射,科學家認為巨型衛星星座可以作為捕獲太陽光的裝置。

太空探索技術公司可以在5年內生產近4萬顆衛星,這是壹種非常模塊化的生產模式,可以支持大規模生產,從而降低生產成本和硬件成本。

按照目前的衛星發射效率,如果空間太陽能衛星網開始發射,只需要10年左右就能建成成型的空間太陽能衛星網。

根據科學家的計算,如果連續發射太空太陽能衛星,大約只需要100年,地球80%的能源可以由太空衛星提供,剩下的20%可以由其他可再生能源替代。

實現這個目標,人類基本可以擺脫對石油的依賴,實現零排放目標。但由於衛星數量激增,可能需要6.5438+0億人參與航天工作,負責空間太陽能衛星的維護、升級和維修。

雖然現在大部分人的工作都在地球上,但是也許再過幾百年,人類就需要在太空工作了~

雖然太空太陽能計劃可以解決地球的能源問題,但是大量的衛星會帶來非常嚴重的太空擁堵。

衛星鏈的發射已經在太空軌道上造成了擁擠的信號。如果繼續以高頻率發射100年的衛星,整個地球軌道將會布滿衛星,這些衛星將會頻繁地進行近距離接觸。如果發生碰撞,整個軌道上的衛星都會遭殃。

雖然太空太陽能計劃已經醞釀了幾十年,但是要徹底改變地球的能源結構,還需要進壹步的探索!