跨世纪的太空电站

1968年，美国科学家彼得·格拉泽博士提出一个大胆而天才的设想，既然人造卫星能利用太阳光照射获取电能，那么是否可以利用卫星建立起太空电站，而向地面输送电能呢？

这个设想无疑具有相当大的诱惑力。因为，在宇宙空间利用太阳能，要比在地球表面利用太阳能条件优越得多。首先，由于地球的自转，地球表面总有背朝太阳的一面，一天中将近一半时间无法充分利用太阳能，而宇宙空间基本没有白天黑夜之分，即使有阴影，也是很短一段时间。其次，太阳光穿过大气层到达地球表面时，辐射强度已经大大减弱，到达地面的阳光，又有相当一部分被反射回去。据专家推测，在宇宙空间接收的太阳能要比在地球上至少多4倍以上。在太空建电站，不用考虑位置问题，不像在地球上会受到纬度、地理环境、云层等的影响，这也是太空电站的优势之一。况且，太空电站无需蓄能设备，可以源源不断地向地球输送电能，如果在太空中建起足够数量的太阳能电站，地球将会成为一个让煤和石油走进燃料博物馆的无烟世界，这是多么诱人的前景啊！

当然，设想要变成现实，需要经过艰苦的努力。但设想并不等于幻想，人类已经把太阳能电池送上了太空，已经掌握了一定的空间技术，建造太空电站并非天方夜谭。

目前，已经有几个国家提出了设计方案。方案之一就是在地球同步轨道上建立大型卫星发电站。在这个轨道上，卫星绕地球飞行一圈的时间正好与地球自转一周的时间相同，所以可以用它把收集到的太阳能转换成电能，再通过微波发生器24小时不停地传给地面接收站。

由于现在太阳能电池的光电转换效率不高，一般不超过20%，所以建立大型太空电站的材料数量是相当可观的。据计算，建一座发电能力8000万千瓦的空间电站，要装配几百亿个电池片，64平方公里面积的太阳能电池板，2平方公里的输送天线，整个电站的重量数以万吨！把这样一个庞然大物发射上去并建造起来真是谈何容易！专家们的方案是采取化整为零的办法，用航天飞机往返于地球和太空，把零部件一个个运送到3万多公里高的卫星轨道进行组装，这绝对是一个史无前例的巨大工程！

太阳能电池的效率虽然目前还不太高，但它的问世毕竟给人们带来了希望。本世纪70年代，美国发射的空间实验室，就已带有近15万个小型太阳能电池，可发电11.5千瓦。近年来，科学家们不断地研究提高太阳能电池光电转换率的办法，预计到21世纪初，太阳能电池的光电转换率可普遍提高到30%以上，重量可以减少为原来的1/3。跨世纪的太空电站已经成为一些国家开发宇宙的蓝图。

美国计划在下一个世纪初，建造60个太阳能发电卫星，每颗卫星发电能力为500万千瓦，并准备在本世纪末开始建造世界上首座太空太阳能发电站。

日本在1990年试制成了世界上第一个微波送电装置，并着手设计发射动力装置，准备先在太空安装一个发电能力为500万千瓦，面积为10平方公里左右的太阳能电池板，用微波送电装置将电能输回地面接收站。如果试验成功，计划在50年内建立起宇宙太阳能电站。

美国还把目光投向了月球，准备在月球上就地取材，制造电站设备，建立起规模宏大的月球太阳能发电站。

随着“哥伦比亚”号航天飞机进入太空，人类的航天时代已经到来。航天技术的飞速发展，给人类铺设了一座通向宇宙的“金桥”。可以相信，实现彼得·格拉泽天才设想的日子不会太遥远了。