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空间太阳能电站纵览

时间:2022-01-21 百科知识 版权反馈
【摘要】:据估计,建造一座50万千瓦的空间太阳能电站,需要500多人在太空工作半年时间,其中100人在近地轨道空间基地工作,400人在同步轨道空间基地上服务。为了实现空间太阳能电站的建造任务,空间运输是关键。建造一个500万千瓦的空间太阳能电站,需要这种大型运载飞行器往返200次,才能把所需各种物资和材料送到500公里高的近地轨道。第五要有同步轨道内载人飞行器,用于运送太阳能电站的空间维修人员。
空间太阳能电站纵览_跟我上太空

空间太阳能电站纵览

大家都知道,地球上的各种能源是有限的,总有一天煤会烧光,石油会耗尽,其他矿物燃料也会与日俱减,相反,太阳能则是宇宙中取之不尽、用之不竭的巨大能源。根据这个特点,美国科学家彼得·格拉赛首先提出建造太阳能发电卫星的设想。随着航天技术的发展,科学家们认为将来有可能把大型太阳能收集器设置在太空,高效地收集太阳能,利用太阳能电池板把太阳的光能转变为电能,再把电能转换成微波能,借助相控阵发射天线把微波能定向发回地面接收站,地面接收站又把接收到的微波能转换为电能,供人类享用。于是建造空间太阳能电站就逐步酝酿起来了。

空间太阳能电站设在距地面35800公里高的赤道上空同步轨道上,站上装有巨型太阳能收集器,由太阳电池使太阳能转换成为直流电能,然后再转换为微波能,卫星微波发射天线传输到地面接收站,最后转换成电能。它与地面上的太阳能电站比较,具有两大优点:一是可以实现连续获取太阳能,二是不受大气和云层的影响,太阳能的利用效率比在地球上要高6~15倍。由于空间太阳能电站的结构尺寸和重量都是十分巨大的,不可能先在地面装配好后,再用火箭发射或航天飞机载运到地球轨道上去,而必须采用空间建造技术,即先在500公里高的近地轨道上设立空间基地,用来中转物资和人员,并进行各种设备和轨道间运载飞行器的生产,然后在35800公里高的同步轨道上建立一个同步轨道空间基地,在那里完成太阳能电站的建造和总装任务。由于采用高度自动化的技术,参加空间建造的人员不会太多,但也不能过少。据估计,建造一座50万千瓦的空间太阳能电站,需要500多人在太空工作半年时间,其中100人在近地轨道空间基地工作,400人在同步轨道空间基地上服务。

为了实现空间太阳能电站的建造任务,空间运输是关键。首先要有由地面到近地轨道的载物飞行器。科学家设想中的运载工具,比现在的航天飞机要大得多,用两个类似航天飞机的有翼飞行器串联组成,总长度有154米,翼展80米,有效载荷为400吨。建造一个500万千瓦的空间太阳能电站,需要这种大型运载飞行器往返200次,才能把所需各种物资和材料送到500公里高的近地轨道。其次要有从地面到近地轨道的载人飞行器,可由现在的航天飞机为基础加以改进,总长94米,可载75人。第三是要有轨道间载物飞行器,有效载荷能力达4000吨。第四是要有轨道间载人飞行器,总长56米,直径9.5米,每次可载160人。第五要有同步轨道内载人飞行器,用于运送太阳能电站的空间维修人员。

目前,美国对这种空间太阳能电站已经提出了若干基本设计方案,它的关键技术正在开展单项研究和实验。可以预料,借助当代航天技术的成果,太空就有可能悬挂起这种太阳能电站,把太阳能源源不断地输送到地球。

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