来自太空的太阳能在日本突破性试验后更接近现实

快速阅读: 据《技术点》称，太空太阳能传输通过低轨卫星向地球输送能源，具有不受天气影响、24小时供电等优势，但面临能量损耗、太空垃圾威胁及安全隐忧。最新实验验证了技术可行性，未来有望为交通等领域供能并减碳。

**前瞻：太空太阳能传输的未来潜力与挑战**

近期的测试显示，现有技术理论上能够通过低轨道卫星向地球传输太阳能。如果得以实现，这一方法可以弥补传统太阳能电池板的诸多不足，提供持续稳定的可再生能源，同时占据极少的空间。

日本空间系统（JSS）的研究人员最近通过高速飞行的喷气机成功无线传输能量至地面天线，此次成功的实验验证了相关工具的可行性。这些工具未来可能用于将太空中的太阳能传输至地球表面。

与地面太阳能农场相比，低轨道太阳能电池板向地表传输能量具有显著优势。由于不受地球大气层干扰，这些电池板可以收集更多能量。它们将以微波形式向地球输送电力，在穿越大气层的过程中仅损失5%的能量。

此外，通过维持正确的轨道位置，太阳能可以在夜间继续传输，确保全天候不间断的能源供应。科学家推测，来自太空的太阳能可能会补充各种陆地和空中交通工具所需的能源，进一步减少碳排放。地面接收器占地面积也远小于典型的太阳能或风能农场。

然而，要实现这一目标，仍有许多障碍需要克服。微波发射与转换过程中会有大量能量损失，所有卫星都必须应对微流星体和太空垃圾的威胁。甚至有人担忧，轨道微波发射器可能被用作大规模杀伤性武器。

早期的JSS实验在30到100米的距离上实现了无线电力传输，而最新的测试则成功实现了从5公里（约3.1英里）外快速移动物体的完全成功传输。科学家驾驶一架小型喷气机飞越天线阵列，并从多个角度测量能量接收情况，展示了快速精准重新定向微波传输的能力。

微波传输利用量子干涉原理，通过多源反射波同时作用，将朝选定方向移动的波集中传输，其余波则被抵消。这一原理类似于在一个水体中多个点激起波浪，最终在波浪叠加区域形成平静区，而波浪相互抵消之处则更加平静。

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JSS最终计划从地球上方36,000公里（约22,369英里）的轨道卫星传输能量。加州理工学院的研究人员在2023年完成了类似的实验。该校的低轨道微波阵列实验从近地轨道传输了足够能量，点亮了地面的两个LED灯。去年，一家加州初创公司提出出售由配备镜子的卫星阵列从太空中重新定向的太阳能。

太空太阳能的未来充满希望，但也伴随着风险与挑战。随着技术的不断进步，我们有理由相信，这一领域将在未来几十年内迎来突破性的进展。

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