科幻技術：微波束實驗，為什麼要在美國X-37B太空飛機上進行？

一架神秘的軍用太空飛機將很快測試利用微波束從太空向地球發送太陽能的想法。美國空軍的X-37B太空飛機預計星期六（5月16日）發射入軌，並在機上進行試驗，以檢驗這種可能性。

光伏射頻天線模塊飛行試驗（PRAM-FX）是19世紀以來首次對這種科幻技術進行軌道試驗——太陽能衛星電源。這個想法認為，在軌道上建造一個大的太陽能陣列，它可以收集足夠的太陽光（未經大氣效應或雲層過濾），產生強大的微波束。地球上的一個收集站將把光束轉換成有用的能量。將任何一顆衛星發射到足夠高的軌道上，它將接收到幾乎恆定的太陽光流，只需短暫地穿過地球的陰影。一個完整的太陽能陣列星座可以提供不間斷的24/7功率。

美國海軍研究實驗室（NRL）民用電子工程師、美國海軍研究實驗室（NRL）領導人保羅·賈菲（Paul Jaffe）說：「這一想法引起了很多關注，並在60年代末、70年代初形成了自己的想法，當時探索化石燃料以外的能源已成為當務之急，」當時化石燃料供應變得不穩定，價格飛漲，NRL有了光束能量研究想法。

賈菲說，隨著燃料價格的下降，對這項研究逐漸減少。但在2007年，國防部重視了此項目。他說，衛星波束比燃料卡車車隊更安全、更有效地為海外軍事基地供電。那些裝滿可燃燃料的卡車可能會遭到攻擊和摧毀，危及司機和警衛的生命。但是微波束在不設防的情況下無形地穿過大氣層，你無法攔截。隨著時間的推移，光束也可能為軍用無人機提供動力，更遠的道路上，這項技術可能會有民用應用。

NRL的電子工程師克裡斯·德普馬（Chris DePuma）也在研究這個項目，他說，這個實驗裝置將其電子器件夾在太陽能陣列和背板之間。德普瑪對《現場科學》雜誌說，太陽能陣列從太陽收集能量，將其轉換成直流電流，然後利用該電流為2.45千兆赫微波提供能量，「理論上，未來將從指向接收點的天線發射出去」。

不過，德普瑪說，為了達到PRAM-FX的目的，微波能量落在一根同軸電纜上，同軸電纜將其「傾倒」到一個用來記錄數據的儀器中。NRL的研究人員將把這種輸出與使用太陽能電池陣列所消耗的能量進行比較，以計算出它們的安裝效率。

「這將為類似太陽能衛星的可行性和經濟性提供信息，」賈菲告訴《生活科學》。這不是這些研究人員第一次測試這種設備。在地球上的真空室中，利用燈模擬軌道太陽的影響，已經提供了PRAM-FX將如何運行的線索。但研究人員說，沒有什麼比站在太空更好的了。

當X-37B周六從佛羅裡達州卡納維拉爾角發射升空時，PRAM-FX將是X-37B上的幾個研究有效載荷之一。這是不尋常的：在之前的五次任務中，空軍沒有提到X-37B攜帶PRAM-FX科學有效載荷。在這架太空飛機在軌道上的7年零10個月裡，從未披露過它的有效載荷或精確用途的細節。

賈菲說，將PRAM-FX固定在X-37B上的一個主要優點是，他的團隊可以利用X-37B的通信系統，推進力和其他資源。這為美國海軍研究實驗室這個團隊，節省了建造自由漂浮衛星運行所需的所有機械的麻煩和費用。德普瑪說，X-37B的軌道將提供許多不同的太陽角來測試設備。