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跨世紀的太空電站

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跨世紀的太空電站

1968年,美國科學家彼得·格拉澤博士提出一個大膽而天才的設想,既然人造衞星能利用太陽光照射獲取電能,那麼是否可以利用衞星建立起太空電站,而向地面輸送電能呢?

這個設想無疑具有相當大的誘惑力。因為,在宇宙空間利用太陽能,要比在地球表面利用太陽能條件優越得多。首先,由於地球的自轉,地球表面總有背朝太陽的一面,一天中將近一半時間無法充分利用太陽能,而宇宙空間基本沒有白天黑夜之分,即使有陰影,也是很短一段時間。其次,太陽光穿過大氣層到達地球表面時,輻射強度已經大大減弱,到達地面的陽光,又有相當一部分被反射回去。據專家推測,在宇宙空間接收的太陽能要比在地球上至少多4倍以上。在太空建電站,不用考慮位置問題,不像在地球上會受到緯度、地理環境、雲層等的影響,這也是太空電站的優勢之一。況且,太空電站無需蓄能設備,可以源源不斷地向地球輸送電能,如果在太空中建起足夠數量的太陽能電站,地球將會成為一個讓煤和石油走進燃料博物館的無煙世界,這是多麼誘人的前景啊!

當然,設想要變成現實,需要經過艱苦的努力。但設想並不等於幻想,人類已經把太陽能電池送上了太空,已經掌握了一定的空間技術,建造太空電站並非天方夜譚。

目前,已經有幾個國家提出了設計方案。方案之一就是在地球同步軌道上建立大型衞星發電站。在這個軌道上,衞星繞地球飛行一圈的時間正好與地球自轉一周的時間相同,所以可以用它把收集到的太陽能轉換成電能,再通過微波發生器24小時不停地傳給地面接收站。

由於現在太陽能電池的光電轉換效率不高,一般不超過20%,所以建立大型太空電站的材料數量是相當可觀的。據計算,建一座發電能力8000萬千瓦的空間電站,要裝配幾百億個電池片,64平方公裏面積的太陽能電池板,2平方公里的輸送天線,整個電站的重量數以萬噸!把這樣一個龐然大物發射上去並建造起來真是談何容易!專家們的方案是採取化整為零的辦法,用航天飛機往返於地球和太空,把零部件一個個運送到3萬多公里高的衞星軌道進行組裝,這絕對是一個史無前例的巨大工程!

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