青云
在茫茫的太空中,幾年之后很可能將盛開(kāi)一朵朵“太空之花”。它們就像是太空中的向日葵,始終迎著灼熱的太陽(yáng),收集著來(lái)自太陽(yáng)的光和熱。這些“太空之花”并非奇異的外星生物,而是美國(guó)研究人員正在研制的新型衛(wèi)星,它們可將收集來(lái)的太陽(yáng)能輸送到地球上為人們使用。
在地表利用太陽(yáng)能,會(huì)遇到夜晚和陰雨天的麻煩。然而,如果遠(yuǎn)離地球大氣層,進(jìn)入沒(méi)有遮擋的太空中,就可以一天24小時(shí)都能接受到陽(yáng)光的照耀了?;谶@個(gè)原因,不少科學(xué)家多年來(lái)致力于太空太陽(yáng)能的研究,希望有一天人類(lèi)能夠高效收集太陽(yáng)能。最近,美國(guó)國(guó)家航空航天局的研究人員表示,他們?cè)O(shè)計(jì)出一種特別的衛(wèi)星,可以發(fā)射到太空中,高效收集太陽(yáng)能。
負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的是太空太陽(yáng)能專(zhuān)家約翰·曼金斯,新設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星被稱(chēng)為“太空之花”。這款衛(wèi)星看上去像是一朵盛開(kāi)的喇叭花,也像是一只漂亮的高腳酒杯?!疤罩ā钡恼矫Q(chēng)是“隨機(jī)性大型相位陣列太陽(yáng)能衛(wèi)星”,英文簡(jiǎn)稱(chēng)是SPS—ALPHA。這款太空太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)品其實(shí)不是一顆大衛(wèi)星,而是一組小衛(wèi)星。這些衛(wèi)星按照合理的組合排列在太空中,形成漂亮的“太空花園”。每顆“太陽(yáng)之花”不是很大,直徑約10米,質(zhì)量預(yù)計(jì)為50~200千克。
“太空之花”的“花朵”由成千上萬(wàn)個(gè)可控的高分子薄膜鏡組成,鏡面會(huì)根據(jù)太陽(yáng)的方位改變方向?!盎ǘ洹鄙系溺R子負(fù)責(zé)收集陽(yáng)光,然后全部反射到“花托”部位的圓盤(pán)狀發(fā)電系統(tǒng)上。圓盤(pán)的正面是高效太陽(yáng)能光伏電池板,可以把鏡子反射的陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能。根據(jù)發(fā)電陣列中“花朵”數(shù)量的差異,發(fā)電功率也有所不同。每朵“太空之花”可以產(chǎn)生數(shù)十千瓦的電能,一組太空太陽(yáng)能發(fā)電陣列則可產(chǎn)生數(shù)萬(wàn)千瓦乃至數(shù)億千瓦的電能,效率非常高。
在“太空之花”圓盤(pán)狀發(fā)電系統(tǒng)的背面,也就是向著地球的一面,安裝有多個(gè)微波發(fā)射器,可以把電能轉(zhuǎn)化為高能微波,并發(fā)射給地面上的接收站。接收站可把微波再次轉(zhuǎn)化為電能,然后傳輸給千家萬(wàn)戶(hù)。
在未來(lái)的外星探測(cè),尤其是近十年內(nèi)就可能實(shí)施的火星探測(cè)過(guò)程中,如何為太空飛行器“加油”一直是個(gè)大問(wèn)題。研究人員表示,“太空之花”可以用于解決這個(gè)難題?!疤罩ā背擞糜诎烟?yáng)能傳輸?shù)降孛嫱猓€可用作“太空加油站”,為附近或路過(guò)的一些太空探測(cè)器提供能源。按照研究人員的設(shè)想,“太空之花”可以根據(jù)需要密布在太空的不同位置,甚至可以發(fā)射到其他星球附近,做為星際飛行器的“加油站”。
美國(guó)研究人員正在加緊研制“太空之花”,他們希望在2016年就開(kāi)始在近地軌道建設(shè)太空太陽(yáng)能發(fā)電站,并在25年內(nèi)完全建成。一些太陽(yáng)能專(zhuān)家表示,“太陽(yáng)之花”的可行性較高,如果它能按照計(jì)劃的時(shí)間表投產(chǎn),很可能是世界上首款太空太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)品。