加州理工学院的研究人员表示，太空中未经过滤的阳光产生的电力是地球上太阳能电池板的 8 倍。加州理工学院的研究团队成功演示了从太空原型机向地球发送电力，从太空中获取大量清洁能源的可能性正在成为可能。在太空中建造大型基础设施的成本高昂仍然是一个挑战。然而，专家们认为，到 2050 年，太空太阳能将准备好为地球供电。他们认为，这是实现《巴黎协定》规定的排放目标所必需的。
十年来，人们一直梦想着利用太空太阳能电池板向地球输送电力。太空太阳能被视为清洁能源的未来。尽管相关研究仍处于初期阶段，但人们对太空太阳能发电站实际运行的期待却空前高涨。研究人员本月宣布，发射到太空的原型机已成功向地球传输了少量电力。这是此类新兴技术取得的重要突破。
在外太空，太阳能电池板无需日落即可利用未经过滤的太阳能。据加州理工学院称，这种照射方式使它们产生的电量约为地球上太阳能电池板的8倍。美国宇航局戈达德太空飞行中心的高级技术分析师尼古拉·约瑟夫在一份声明中表示：“当我开始研究这些时，很难控制自己的想象力。它有一种奇特的吸引力。”
我们或许能够利用太空太阳能并将其传输到地球，甚至有可能传输到月球上的前哨站。这项技术何时能够实现，取决于尼古拉·约瑟夫与NASA同事们正在进行的研究。他表示，加州理工学院的演示改变了游戏规则，并补充道：“如果你一年前问我这是否会发生，我会说，‘哦，不，大概不会。’结果他们就做到了，这太不可思议了。”
加州理工学院成功攻克了太空太阳能发电领域最棘手的技术难题之一：如何安全地将电力从太空传输到地球。今年1月，搭载加州理工学院原型机的航天器由SpaceX火箭发射升空。该原型机配备了太阳能电池和发射器，可以将能量传输到不同地点。太阳能电池将阳光转化为电能，电能再转化为微波进行无线传输。以下是一段官方视频，可以帮助您更好地了解整个过程。
加州理工学院的原型机在首次发射后仅几个月就成功地从太空无线传输电力，并被大学接收。最初，发射器发射微波，这些微波被附近间隔约一英尺的接收器阵列接收。这些阵列将微波转换为直流电，为LED供电。原型机将电力输送到位于加州帕萨迪纳加州理工学院实验室屋顶的接收器。
领导加州理工学院团队的电气与医学工程教授阿里·哈吉米里在新闻稿中表示：“我们当然已经在地球上测试过这项技术，但现在我们知道它能够经受住太空旅行的考验并在太空中运行。据我们所知，即使是使用昂贵的刚性结构，也从未有人在太空中演示过无线能量传输。而我们使用的是柔性轻质结构和我们自主研发的集成电路。这是史无前例的。”
加州理工学院校长托马斯·F·罗森鲍姆表示：“向可再生能源转型对世界未来至关重要，但目前能源存储和传输方面的挑战限制了这一进程。从太空传输太阳能是一个巧妙的解决方案，由于布伦夫妇的慷慨和远见卓识，这一方案距离实现又近了一步。唐纳德·布伦提出了一项艰巨的技术挑战，但它有望为人类带来巨大的回报：一个由不间断可再生能源驱动的世界。”
人们普遍认为太空太阳能发电是清洁能源的未来。加州理工学院的太空太阳能发电项目（SSPP）由慈善家、加州理工学院董事会终身成员唐纳德·布伦于2011年创立。此前，他了解到在太空生产太阳能的可能性。
液态阳光联盟主任兼该项目首席研究员哈里·阿特沃特表示： “利用轻型结构在太空进行无线电力传输演示，是实现太空太阳能发电并使其在全球范围内广泛应用的重要一步。例如，太阳能电池板已经在太空中用于为国际空间站供电，但要发射和部署足够大的阵列为地球供电，太空太阳能发电项目（SSPP）必须设计和制造超轻、低成本且灵活的太阳能传输系统。”
本周初，英国政府宣布拨款4.3万英镑用于资助各项研究项目。伦敦玛丽女王大学的研究人员正在开发一种无线技术，用于将微波能量从一个地方传输到另一个地方。与此同时，美国海军研究实验室通过激光束向国际空间站传输电力，进行了一项太空电力实验。
早在20世纪70年代，美国国家航空航天局（NASA）和能源部（DOE）就对太空太阳能发电很感兴趣，但高昂的成本阻碍了他们继续推进这项计划。伦敦玛丽女王大学微波工程教授陈晓东表示： “即使在今天，在太空建造如此庞大的基础设施，成本仍然是最大的问题。不过，随着商业航天产业不断降低发射成本，经济形势正在发生改变。目前最雄心勃勃的时间表是，到2050年，这项技术能够为地球上的家庭和企业供电。”
然而，根据《巴黎协定》设定的气候目标，温室气体排放目标需要在2050年实现净零排放。欧洲航天局2022年的一份技术报告指出，世界需要尽可能多地使用可再生能源，而且越快越好。
资料来源：加州理工学院太空太阳能发电示范项目
