太空發電送到地球，人類最早的「戴森球」或將由我國來打造
2020-06-22 科普大世界隨著人類科技的發展，今後我們將越來越快，越來越多地走向太空，在太空中工作和生活在未來都將不再是夢，但在太空中也是需要電能等能源供給的，不過在太空中卻不能像在地球上建造水電站，火電站，風電站等，但人類可以建造太陽能發電站，而且由於太空中不會有煙塵以及天氣因素的影響太空中的太陽能利用率比地球上高很多。很多科學家認為，將來可以在太空中利用太陽能發電，不但可以用它滿足太空中的科研、生產和生活需求，還將電能運送到地球上，而這一設想就很接近弗裡曼·戴森提出的「戴森球」能源利用設想了。
「戴森球」設想是弗裡曼·戴森在1960年就提出的一種宇宙文明的能源利用方式。他認為包括人類在內，當一個文明的太空宇航技術發展到一定程度的時候，將可以直接大量利用來自於所在行星系的主恆星的能量，這種利用方式就是建造戴森球。
完整的戴森球是直徑可達數億公裡的，包裹內部所在恆星的一個巨型球體，這樣就可以利用來自整個恆星的光能，但一般不會達到這樣的規模，因為那需要巨量的物質和巨量的利用需求，因此一般的行星級文明做不到也沒必要做到，所以更多的戴森球結構應該是成片地存在於恆星周圍，或者處於某個宜居行星的附近，為這顆行星上的文明提供所需的能量。
那麼當我們人類開始在地球的周圍大量接收太陽能量轉化成電能，並將其傳輸回地球的方式，實際上已經和戴森球的能源利用方式別無二致。
俄羅斯衛星通訊社今年5月份報導，我國已經研發出了世界首個太空太陽能電站，而且在太空發電技術與地空能量傳輸研究方面領先全球，將來很可能建成首個真正的太空發電站。可能很多朋友對該消息存疑！實際上我國重慶市在2018年底，就在當地政府主導下由重慶大學、中國空間技術研究院西安分院、西安電子科技大學聯合打造了璧山空間太陽能電站實驗基地，這是我國首個空間太陽能電站實驗基地，負責人就是中國工程院的楊士中院士，而他的團隊研究目標就是要打造空間太陽能電站。
楊士中院士計劃建造的空間太陽能電站將在距離地面3.6萬公裡的太空中，可避開大氣層「衰減效應」，並不受晝夜、天氣、地區緯度等自然因素的影響，發電量更是地面太陽能電站的幾十倍，一平方米的光伏電池就可產生10到14千瓦的電力，200萬平方米的光伏電池就相當於三峽發電站的裝機容量了，而200萬平方米的面積也就兩平方公裡，這樣的發電效率在地球上的光能電站中是實現不了的。
打造重慶璧山空間太陽能實驗基地，主要是對太空太陽能發電和傳輸進行前期演示模擬與驗證，為全國空間太陽能電站技術研究提供參考。按照楊士中院士的計劃，其建設步驟為在2020年前進行空間太陽能電站實驗基地及研發平臺建設，這方面已經取得初步成就；2025年左右將實現中小規模平流層太陽能電站及併網發電；2025年後將開展大規模空間太陽能電站系統應用工作，因此也可以說我國在打造「太空三峽」並不是夢，而很可能是在不遠的將來就會實現的事情。
在太空中發的電怎麼傳輸到地球上呢？這可能是很多朋友都有疑問的地方，楊士中院士說「空間太陽能電站的電能，主要通過無線方式進行傳輸，通過微波，對偏遠地區、受災地區等可進行定向供電或移動供電。」所以該研究項目還會延伸出無線輸能、無線通信等相關技術，這對我國的能源利用、科技創新等方面也具有重要意義。
不過在太空建造空間太陽能電站也需要運送大量的物資到太空中，比如需要的太陽能電池板就非常多，所以建造時就要將各種設備運送到3.6萬公裡高的太空中，一個大型太空發電站重量預估上萬噸，耗資達數千億，這需要大推力火箭作為「太空卡車」往來運輸物資，我國的長徵九號未來或將擔負這樣的任務。
參考資料：
《中國新聞網》2018年12月10日文章《中國將建空間太陽能實驗基地》
《華龍網》5月20日文章《工程院院士楊士中：太空中建太陽能電站破解能源供給難題》
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所謂的戴森球指的就是在恆星的周圍建立一個可以收集恆星能量的裝置，這個裝置可以是一個球形的物體，將恆星完全籠罩其中，也可以是一個環狀結構，像行星環一樣圍繞恆星。那麼為什麼要收集恆星的能量呢？因為恆星所釋放的能量是非常巨大的。我們最熟悉的恆星就是太陽了，太陽每秒鐘所釋放的能量約為38600億億兆瓦，以人類現在的能源消耗速度來計算，太陽每秒鐘所產生的能量足夠人類使用25萬年以上。 -
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