太空电站，让太阳隔空“来电”

庞之浩

春节期间，一则短消息引起人们的关注：日前，我国首个太空电站实验基地在重庆启动建设。如果有了太空电站，许多开电动汽车回家过年的人就不用担心中途没有充电桩了，因为他们可以随时随地进行“隔空充电”。

太空电站，简单地说就是把地面的太阳能发电装置搬到太空去运行。它在太空将太阳能转化为电能，再通过无线能量传输方式传输到地面。

太空电站由太阳能发电装置、能量转换和发射装置、地面接收和转换装置三大部分组成。其工作程序是：先由太阳能发电装置将太阳能转化为电能 ，之后能量转换和发射装置会将电能转换成微波或激光向地面发送，地面接收系统接收到空间传输来的波束， 再通过转换装置将其转换成电能后接入电网。

建太空电站的技术原理现已没有太大问题，但要造出这一宏大的空间系统，还有不少关键技术有待取得突破性进展。建成太空电站的两大核心问题，一个是如何实现远距离电能无线传输，另一个就是如何将重达数千甚至上万吨的电站组件发射到地球同步轨道上去。

现有的太空电站构想方案之一。

远距離电能无线传输可以通过能量转换及发射装置来实现。第二个问题则对新型运载、新型材料、超大型航天器结构及控制、在轨组装维护等技术提出了很大的挑战。因为电站组件的质量可达千吨，长度能达千米，功率为兆瓦级，寿命需在30年以上。

目前，一些国家已经提出不少太空电站的建设方案，它们各有千秋，对未来设计出实用的太空电站有较高的借鉴参考价值。

这些国家之所以把目光瞄向太空，是因为太空中的太阳能非常充裕。地球同步轨道太空电站所获取的能量效率可达到地面光伏电站的35倍，且能实现空间向地面进行能量的定点传输。因此，建设太空电站，可有效利用太阳能，为人类提供优质的、用之不竭的清洁能源。

此外，太空电站在地面偏远地区供电、紧急供电、航天器供电等方面也具有重要的应用前景。它还能减缓大气雾霾，从而起到环境调节的作用。从目前来看，太空电站是开发地月空间经济圈最直接、可实现的方式，比开发月球氦3能源的难度要小得多。为此，我国正积极研制太空电站。

我国在太空电站总体规划、总体概念方案和微波无线能量传输技术等方面已经取得了一定的成果，同时也带动了大型空间结构、空间薄膜太阳能发电技术的发展。在无线能量传输等关键技术方面，我国同样取得了重大进步。

中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室通过对比研究，就提出了创新的多旋转关节太空电站方案。该方案得到国际顶级专家的认同，并获得世界太空电站设计竞赛第一名。

我国在太空电站方面的研究已进入世界前列。如能进一步加大研发力度，我国将有望成为世界上首个建成有实用价值太空电站的国家。