太空能源：空间太阳能电站
“妈妈，卫星为啥大多都有翅膀？”心心指着书上的卫星问道。
“那叫太阳翼，是收集太阳能的装置，卫星的能量来源。”开开抢在妈妈之前回答道。
“开开说的不错。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，不会像石油、天然气、核能一样造成污染。因此人们会在太阳辐射较强的地方架起太阳能电池板，将太阳能转换成电能。”妈妈笑着补充道。
“据说太阳能会受到大气的吸收和散射影响，那不是利用率大打折扣？”开开追问道。
“是的，除了受到大气影响，云、雨、雪等天气、季节的变化以及昼夜交替，都会影响太阳能的转化。而太空中没有空气，没有昼夜和四季，更没有阴云遮日和大气的干扰，能够接收到的太阳能比地面强烈得多，因此科学家设想建设空间太阳能电站，这样就可以提供恒定而没有污染的电能。而最理想的高度就是35800千米高的地球同步轨道上。”妈妈点头道。
“要在太空建一个庞大的发电站吗？”心心吃惊道，“科学家还真是天马行空呢！”
“其实早在1941年，科幻小说中就有空间站将太阳能传输到各个行星的描述，1968年，美国人也提出了空间太阳能系统的提案。然而，直到现在空间太阳能电站仍在研究中。我国的空间太阳能电站研究主要分地面端和卫星端两部分。2021年6月，我国首个空间太阳能电站试验基地开工建设，重点进行空间太阳能电站、无线微波传能以及空间信息网等技术的前期演示模拟与验证。此外，我国还预计在2028年发射一颗试验卫星，测试从太空到地面的无线电力传输技术。”妈妈介绍道。
“这个空间太阳能电站到底要如何发电呢？发电是为了服务于卫星吗？还是真的能给地面供电呢？”开开的问题像连珠炮。
“随着太阳能发电技术、微波转化技术以及相关的航天技术的发展进步，科学家通过聚焦技术把无线电波聚拢在一起成为一种能，叫做束射能源，简称束能。于是科学家设想在空间太阳能电站安装两个矩形电池帆板，也就是太阳能接收转换器，将太阳能转换成电能。再通过位于矩形电池帆板之间的微波辐射天线，将电能转换成微波束能，微波束能通过微波发射天线传回地面，最终地面接收站将微波束能转换成电能。”妈妈解释道。
“哦，太阳能变电能，再变微波束能，回到地面后再变回电能。”开开复述着整个过程的能量转变。
“那未来的汽车是不是都是太阳能的，边开边充电，永不没电。”心心拍手笑道。
“卫星和航天器也可以不用带着大翅膀啦，可以减轻不少负重。”开开欣喜地说道。
“哈哈，没错！科学家坚信，空间太阳能电站的作用巨大，不仅仅能够服务于太空探索，加速人类探索太空的速度，也能为地面提供大规模商业化用电，解决能源危机与环境污染问题。”妈妈说道，“不过，要想在太空中建造一个质量、体积巨大，发电功率为兆瓦级，寿命在30年以上的空间太阳能电站可并不容易，不仅要解决众多技术难题，还要解决安全问题。比如地球轨道上那些飞行速度极快的太空垃圾，很大可能会对空间太阳能电站造成撞击伤害。”
“要解决的问题还很多呀。不过我相信太阳这个太空能源一定会造福全世界的！”开开对未来充满自信。
【知识卡】太空能源：空间太阳能电站
对比石油、天然气等能源，太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。然而地面利用太阳能受到多因素约束，利用率较低。科学家设想在太空中建造空间太阳能电站，解决地球上的能源危机。
空间太阳能电站通过太阳能接收转换器将太阳能转化为电能，再经由微波辐射天线将电能转换成微波束能，通过微波发射天线将能量传送到地面，最终地面接收站在将微波束能转换成电能，供人类使用。
然而要想在太空中建立庞大的空间太阳能电站，不仅存在众多技术难关，还要面临众多风险。但科学家深信，空间太阳能发电站将发挥巨大作用，并不仅仅服务于太空探索，还能为地面提供大规模商业化用电。
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