观察员
-
心智观察所：中国科学家提出全新太空太阳能电站设计，有望根本解决全球能源问题
【文/观察者网专栏作者 心智观察所】
在全球能源短缺和环保压力日益增加的背景下，中国科学家提出了一种突破性的空间太阳能电站设计方案，有望成为人类未来重要的能源来源。
心智观察所注意到，沈阳航空航天大学杨靖宇研究团队日前在学术期刊《中国空间科学技术》上披露了其最新研究成果。这项被命名为"SSPS-CMCA"（圆柱形模块化空间太阳能电站）的设计，通过全面分析现有太阳能电站技术，整合各国方案优点，提出了一种高可行性、高扩展性的工程解决方案。
空间太阳能电站（SSPS）概念最早由美国科学家Peter Glaser博士提出，它通过在太空中收集太阳能，转化为电能后以微波形式传输至地面，可以24小时不间断地为地球提供清洁能源。
然而半个多世纪过去了，这一宏伟设想仍停留在概念阶段。研究人员发现，现有的大多数SSPS设计方案虽然在理论上可行，但缺乏全面性考虑，并且由于体积重量巨大，在实际工程中难以实现。
沈阳航空航天大学研究团队通过对美国、日本、欧洲和中国现有的SSPS方案进行全面评估，分析了各方案在外形配置、聚光性、姿态控制、振动控制等关键技术指标上的可行性。
经过分析，最终确定了结合所有优势特点的最佳方案组合，研究团队表示，该组合"几乎结合了现有所有方案的优点，且在技术上不需要跨时代的突破。"
SSPS-CMCA方案最大的特点是采用了模块化设计，将大型系统拆解为多个可独立运行的发电子卫星、微波传输子卫星系统。这种设计大幅降低了建造难度，同时提高了系统的可靠性和可维修性。
传统SSPS方案面临的最大挑战之一是姿态控制问题。太阳能电池板需要对准太阳以收集能量，而微波传输天线则需要对准地球。这两个方向通常不一致，导致卫星需要频繁调整姿态。
SSPS-CMCA方案通过创新性地采用圆柱形聚光设计，巧妙地解决了这一问题。研究人员在系统外侧布置了环形超表面材料阵列，这种特殊材料能将任意角度入射的太阳光转向垂直于表面的方向，使光线汇聚到内圈的光伏发电板上。
这种设计彻底消除了对日定向控制的需求，同时，用于传输电能的相控天线阵列可以通过软件进行角度控制，从而实现极快的角度切换和对地定向，并减少了对卫星姿态控制的需求。
在热控方面，研究团队提出了一种基于全谱选择性薄膜的光子冷却器，可以有效抑制太阳能电池阵的温度上升，保障系统的稳定运行。
与以往的概念性研究不同，SSPS-CMCA方案提供了从地面实验到太空建设的全流程工程实施方案。
研究人员设计了三阶段发展路线：首先进行地面技术验证，建造尺寸较小的原型系统；其次在低地球轨道部署小功率实验卫星；最后在地球同步轨道建造大功率SSPS系统。
"模块化的设计极大地降低了工程实施和测试的难度，"研究团队指出，"测试时仅需制造两个发电子卫星和一个微波传能子卫星，即可完成所有的地面实验。"
SSPS-CMCA的价值不仅限于能源领域。研究人员指出，其模块化设计使其具有极佳的扩展性，可以发展为下一代国际空间站、太空补给站或空间科研平台。
标签 心智观察所- 原标题：中国科学家提出全新太空太阳能电站设计，有望根本解决全球能源问题
- 责任编辑: 李昊
-
这场标准之战，中国准备好了吗？
2025-03-17 08:15 心智观察所 -
5%恐惧症：美国对华半导体301调查真正的“故事背景”
2025-03-16 08:40 心智观察所 -
这一技术仅五个国家掌握！我国刷新纪录
2025-03-14 09:34 科技前沿 -
我国在三维世界造出二维金属材料
2025-03-13 10:16 科技前沿 -
-
中国下一代“人造太阳”关键系统验收
2025-03-10 18:55 能源战略 -
大圆柱电池产业化再加速，云山动力一期量产示范线正式量产
2025-03-10 14:29 -
《纽约时报》急问为什么小米可以造电动车，苹果却不能？
2025-03-10 08:06 心智观察所 -
全球首个！我国团队成功绘制
2025-03-08 21:44 -
特斯拉FSD入华，深度回顾中美智驾竞争的关键变量
2025-03-08 09:30 心智观察所 -
“下一个颠覆者，也可能来自中国”
2025-03-07 21:41 人工智能 -
被90后女生王虹证明的挂谷猜想究竟是什么？
2025-03-07 08:21 -
教育部部长：DeepSeek和机器人是教育重大机遇
2025-03-05 11:34 2025两会 -
政府工作报告：培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未来产业
2025-03-05 09:38 2025两会 -
用不用DeepSeek？娄勤俭：我是计算机专业，我对人工智能有偏爱
2025-03-04 15:16 2025两会 -
打破纪录、最高水准！中国成功研制“祖冲之三号”量子计算原型机
2025-03-04 07:13 科技前沿 -
2030年中国斜爆轰飞机真能一小时到全球？专家发声
2025-03-03 17:53 航空航天 -
若前方无路，便踏出一条路：中国数据库产业迎来“哪吒时刻”
2025-03-03 08:02 心智观察所 -
独家对话|苹果在中国的发展会继续承受压力
2025-03-01 09:23 心智观察所 -
“中国又一个DeepSeek时刻？”
2025-02-28 22:27 人工智能
相关推荐 -
-
“轻松的一天”，随行高管们非常期待… 评论 15
东南亚多国表态，“缅甸措辞最严，坚定站队中方” 评论 131
呵呵，“‘民主国家’看不上中国技术”？ 评论 313
普京访印：美国都在买，印度凭啥不能买？ 评论 90
日本开发稀土担心中国干扰？日防相放话 评论 138最新闻 Hot-
“轻松的一天”，随行高管们非常期待…
-
“特朗普对高市早苗措辞非常严厉，甚至还说了……”
-
扎心了！美新版国安战略，辣评欧洲
-
东南亚多国表态，“缅甸措辞最严，坚定站队中方”
-
打造美版深圳！他给特朗普画饼，被曝“近乎科幻”
-
无视美国，莫迪宣布：印俄已同意…
-
“二次打击”还没解释清，美军袭击又致4死
-
欧盟，“罚酒三杯”？
-
呵呵，“‘民主国家’看不上中国技术”？
-
普京访印：美国都在买，印度凭啥不能买？
-
“白宫‘慌乱应对’，想赢中国，支持得到位啊”
-
国安战略报告迟迟未出，“美财长要求软化对华措辞”
-
自民党“黑金”丑闻“吹哨人”再出手，这次是高市
-
“彻底反转了，中国是发达国家，我们才是新兴国家”
-
“华德858”轮触礁断裂
-
机密通话曝光！“美国恐将背叛，你要小心”
-
Copyright © 2014-2024 观察者 All rights reserved。
沪ICP备10213822号-2 互联网新闻信息服务许可证：31220170001
网登网视备（沪）02020000041-1号 互联网宗教信息服务许可证：沪（2024）0000009
广播电视节目制作经营许可证：（沪）字第03952号
增值电信业务经营许可证：沪B2-20210968 违法及不良信息举报电话：021-62376571
沪公网安备 31010502000027号
中国互联网举报中心
上海市互联网违法与不良信息举报中心
