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太空的太陽能預測還不是晴天

  • 2011-03-03
  • Armanda
這個巨大的磁盤漂浮在太空中不是不明飛行物。這是一個發電機,從陽光下收集能量,以恢復地球上的各種用途。這種基於太空的太陽能發電機不僅在地球上,而且在太空中都有許多應用程序。 (圖片來源:NASA/MSFC)

提出的太陽能從太空中散發出的太陽能在四十年後看起來仍然很不久。但是,永恆的陽光驅動的能量夢想使美國,歐洲和日本的幾個項目都向前發展。

像往常一樣,主要問題是金錢。在美國,軍事和平民機構似乎都沒有感興趣的是對納稅人的美元邁出信心,這將其留給了私人公司攜帶火炬。在其他地方,只有日本航空勘探局(JAXA)開始與私人合作夥伴一起發展空間太陽能。

“目前,最大的問題是美國能源部或NASA”紐約大學物理學家,公司太空能源技術顧問Marty Hoffert說。

太陽能電池板技術的任務是在太空中收集陽光,而不會中斷地球夜週期,天氣或季節。然而,缺乏資金可能會使研究人員難以應對仍面臨太空太陽能的其他技術困難。

Jaxa官員在一封電子郵件中說:“用於微波爐和激光功率傳輸的高準確光束控制技術,大空間結構(公里尺度)以及低成本太空運輸是主要挑戰。”

把我放下

擁護者仍然對將太陽能傳輸到地球的最佳方法仍然存在。總部位於加利福尼亞太陽能公司計劃在2016年之前使用微波為公用事業巨型天然氣和電氣提供電力,而歐洲的EADS Astrium正在調查這項工作的激光光束。

激光可能會遇到更多的大氣乾擾和天氣問題。但是,緊密聚焦的激光梁在太空和地面上需要比微波的設備要少得多,因為微波爐在旅行時會散佈更多。

這種擴散是指軌道上的1公里長的傳輸天線(0.62英里)可能需要100平方公里(39平方英里)的接收器。

霍夫特特指出:“如果您用[標準尺寸]雷達菜收到了一部分微波梁,那麼您只會捕獲幾毫米。” “你甚至都無法照亮聖誕樹燈泡。”

相比之下,霍夫特說,專注的激光可以為這樣的接收者提供足夠的收藏能量來為村莊提供動力。他和其他空間太陽能的擁護者提出了基於國際空間站這可以做到這一點,但是NASA在2008年取消了這樣的空間站實驗。

陽光的成本

保持設備成本僅代表試圖使基於太空的太陽能成為基於地球可再生能源的競爭替代品的一部分。它與太空發射的天文成本有關。

Jaxa和另一個日本航天局的成本分析,即無人太空實驗研究所,無人駕駛飛行者研究所表明,基於空間的太陽能最終可能只需每千瓦時10到20美分,這將使它與化石燃料燃料電源成本一樣具有競爭力。但這取決於許多假設來降低進入空間的成本。

Jaxa官員說:“成本估算有很大的不確定性。” “例如,使用可重複使用的發射車將來,假定當前的太空運輸成本減少了50-100倍。”

鑑於挑戰,Jaxa預計商業太陽能電力系統(SSP)不到2030年代。

該評估並未考慮加利福尼亞的Solaren,後者聲稱它可以以高效率轉換和傳輸太陽能以實現其2016年目標。但是霍夫特(Hoffert)是最堅定的太空太陽能倡導者之一,他對公司能夠實現這一目標的懷疑。

值班報告

如果官僚機構中的某人願意站起來,美國政府在為太空太陽能的未來提供資金方面可能發揮更大的作用。

國家安全空間辦公室的高級概念辦公室指出,在NASA等不同政府官僚機構中,發展經常“落在裂縫之間”。它建議可能需要一個新的政府機構來承擔基於太空的太陽能的責任。

動力最終可能會朝著方向轉移空間太陽能隨著可持續能源成為全球不斷增加的問題。

Jaxa官員說:“日本已經繼續研究了30年,因為許多人(研究人員和政策制定者)​​認為,新的能源體係對於日本的資源貧乏是必不可少的。”

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