資料中心準備起飛?高功率太空太陽能有解

作者 | 發布日期 2026 年 01 月 13 日 17:30 | 分類 低軌衛星 , 太陽能 , 尖端科技 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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資料中心準備起飛?高功率太空太陽能有解

NASA 近期完成月球門戶(Gateway)關鍵模組「動力與推進元件」(Power and Propulsion Element,PPE)的重要測試,成功驗證其太陽能系統最高可輸出 60 kW 電力,為後續在月球軌道執行長期深空任務奠定能源基礎。

近年太空太陽能技術隨著 SpaceX 等大型衛星計畫快速推進,已逐步從單純的輔助供電角色,轉變為支撐高功率太空任務的重要基礎,也讓太空能源系統的應用場景持續擴大。

什麼是 PPE?

PPE 為 Gateway 的電力與推進核心,負責為整個月球軌道太空站提供電力,並透過太陽能電力推進系統,協助太空站在月球軌道上維持與調整運行位置。此次 60 kW 等級的太陽能輸出驗證,被視為 Gateway 邁向長期深空運作的重要里程碑。

要在遠離地球、補給困難的深空環境中,穩定產生數十千瓦電力,傳統太空太陽能板已難以滿足需求。Gateway 的 PPE 採用 Roll-Out Solar Array(ROSA,可捲展式太陽能陣列)。

ROSA 跟一般太陽能板差在哪?

與傳統採用剛性面板、馬達與鉸鏈結構的太空太陽能板不同,ROSA (Roll-Out Solar Arrays)採用柔性太陽能電池與複合材料桁架設計,在發射時可像地毯般捲起收納,大幅降低體積與重量;進入太空後,則可自動展開形成大面積受光結構,在不增加發射負擔的情況下,支撐高功率輸出需求。

此外,傳統大型太陽能陣列多仰賴馬達驅動展開,系統複雜且需要額外電力與人為介入。ROSA 則利用複合材料桁架中儲存的應變能,類似彈簧釋放能量的原理自動展開,減少機械元件數量,提升整體展開可靠度,特別適合長時間、無人值守的深空任務。

馬斯克的太空太陽能計畫

近一年來,特斯拉執行長馬斯克多次公開談及太空計畫與能源布局,其中「太空太陽能」成為備受矚目的構想之一。

馬斯克指出,隨著各國積極發展主權 AI,人工智慧運算所需的電力規模正快速攀升,AI 已成為高度耗能的「用電怪獸」,未來勢必與民生與工業用電形成競爭,能源供給將成為 AI 發展的關鍵限制。

馬斯克提出,未來可考慮將 AI 運算與部分能源需求移往外太空,透過由太陽能驅動的 AI 系統或衛星平台,在太空中直接進行運算與能源轉換,不僅可降低地球本身的能源壓力,也有助於提升整體電力使用效率。

他進一步指出,相較地面太陽能系統,太空太陽能在工程上反而更為單純。由於不受天氣影響,也不需要使用玻璃等防護結構,太陽能板設計可更輕量化,有機會降低材料與製造成本,使外太空成為高功率太陽能與 AI 運算結合的潛在場域。

整體來看,隨著發電與運輸條件逐步成熟,未來太空也將可能自行發展一個發電系統。

(首圖來源:NASA

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