太空太陽能是否有機會成真?SSPD 原型機成功上太空測試

作者 | 發布日期 2023 年 01 月 05 日 16:41 | 分類 太陽能 , 尖端科技 , 能源科技 line share follow us in feedly line share
太空太陽能是否有機會成真?SSPD 原型機成功上太空測試


日前 SpaceX 的「獵鷹 9 號」火箭成功將 114 顆衛星送入近地軌道,其中就包括美國加州理工的「太陽能收集器」,將在未來幾週內測試 110 磅的原型機,確定哪些材料、設計和方法可以帶來最有效和有成本效益的太陽能解決方案。

在獵鷹 9 號這次的任務 Transporter-6 是允許幾家公司 「共乘」一同飛上太空,同時也攜帶 50 公斤重的 SSPD 原型機進入太空,它由三個主要實驗組成。

  • DOLCE:可部署在軌道的超輕型複合材料(Deployable on-Orbit ultraLight Composite Experiment),為 1.8 x 1.8 公尺的方形結構,展示模組化太空航行器(spacecraft)的架構、封裝跟部署機制,可以輕鬆摺疊與展開,最後可以組成一個公里規模的發電站。
  • ALBA 則整合 32 種不同太陽能電池,可以確定哪種太陽能電池能在惡劣的太空環境中存活。
  • MAPLE:用在功率傳輸低軌道實驗的微波陣列(Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment) 則是一組靈活的輕型微波功率發射器,可將功率選擇性地集中在兩個不同的接收器上,展示太空中遠距離的無線電力傳輸。

這三種組合讓太空太陽能電站有機會成真,不過加州理工學院高級研究員 Michael Kelzenberg 也表示,SSPD 首次測試並不是要為地球提供太空太陽能電力,而是要確定哪些材料、設計和方法,這樣未來才可以產生最有效和負擔得起的解決方案。

科學家們對太空太陽能寄予厚望,2007 年美國國家太空協會( National Space Society)研究預估,假設在地球上空打造一個半英里寬的太陽能帶,可以在短短一年內產生與整個地球剩餘石油供應量相同的能量。

過去研究也指出,高能量雷射可以將太陽供應的能量,以大約 80% 的效率傳輸回地球的全球接收器網路,進而提供乾淨能源,這是以前的電網不能實現的。但除了技術上仍有許多要突破的地方,最大的挑戰在於太空工程的高額成本,只是正如加州理工學院教授兼 SSPP 聯合主任 Ali Hajimiri 所說,無論如何這個原型機都是向前邁出的重要一步。

(首圖來源:加州理工學院

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