1.媒体来源:
科技新报
2.记者署名:
Daisy Chuang
3.完整新闻标题:
太空太阳能计画有成,顺利从太空发送电力到地表
4.完整新闻内文:
发布日期 2023 年 06 月 07 日 8:00
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美国加州理工学院的“太阳能收集器”年初跟随 SpaceX 的“猎鹰 9 号”火箭升空,如
今太空太阳能原型已经开始运作,证明能在太空中无线传输电力,而且还可以向地球发射
足以探测到的电力。
加州理工学院的太空太阳能计画(Space Solar Power Project,SSPP)旨在善加利用太
空中的干净能源,轨道太阳能装置基本上可以 24 小时全年无休收集阳光,不用考量到任
何天气条件跟日夜,因此理论上来说,太空太阳能潜力每平方公尺是地球上的 8 倍。
不过这一切都不便宜,毕竟要把太阳能板发射到太空,均化成本(LCoE)落在每度电
1~2 美元之间,几乎是美国零售电价的 6 倍。
而加州理工学院今年 1 月初将原型空间太阳能演示器(Space Solar Power
Demonstrator,SSPD)送入轨道中,50 公斤重的原型机由三大项研究组成,包括:
DOLCE:可部署在轨道的超轻型复合材料(Deployable on-Orbit ultraLight Composite
Experiment),为 1.8×1.8 公尺的方形结构,展示模组化太空航行器(spacecraft)的
架构、封装跟部署机制,试验可以在轨道上的结构。
ALBA 则带着 32 种不同的太阳能电池,可以确定哪种太阳能电池适合在太空环境中存活
。
MAPLE:用在功率传输低轨道实验的微波阵列(Microwave Array for Power-transfer
Low-orbit Experiment) 则是一组灵活的轻型微波功率发射器,可将功率选择性地集中
在两个不同的接收器上,展示太空中远距离的无线电力传输。
SSPP 联合主任兼电机工程和医学工程教授 Ali Hajimiri 表示,至今的实验显示,
MAPLE 可以成功将电力传送到太空中的接收器,透过编辑阵列程序还可以将电力输向地
球,我们已经在加州理工学院检测到。
MAPLE 有两个独立的接收器阵列,距离发射器约 1 英尺,主要用来接收能量并转换为直
流电(DC)电点亮一对 LED。目前 MAPLE 实验就在太空中试图单独点亮每个 LED,并来
回切换测试,且该实验也不是密封环境,也能考验是否能撑过太空恶劣环境,包括宽温度
波动和太阳辐射。
Hajimiri 指出,就我们所知,即使使用昂贵的刚性结构,也没有人在太空中展示过无线
能量传输,如今我们正在透过灵活的轻质结构、自己开发的积体电路来首次实现。
MAPLE 设备还包括一个小小窗口,主要透过它来发射能量。团队在加州理工学院帕萨迪纳
校区高登和贝蒂摩尔工程实验室的屋顶上接收器检测到的,团队在预期的时间和频率上接
受到讯号,根据从轨道的行程具有正确的频移。
除了证明发射器能幸存并保有性能,该实验还有回馈机制,其中电力传输天线 16 个为一
组,每个再由柔性积体电路芯片驱动,Hajimiri 团队正以小规模的干扰模式和测量各组
合之间的差异,来评估系统内单一元件的性能,需要整理不规则现象、还要追溯到各个单
元,可能需要长达六个月的时间才能完全完成。
https://www.youtube.com/watch?v=c2mgpMy-_mU
In a First, Caltech’s Space Solar Power Demonstrator Wirelessly Transmits
Power in Space
World-first space solar demonstration beams power from orbit to Earth
(首图来源:加州理工学院)
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https://technews.tw/2023/06/07/space-solar-power/
6.备注:
太空太阳能要成功了。那核融合能源怎么办呢?核融合能源该不会无法实现了?