美国太空太阳能公司打破无线电波传输世界纪录

这是艺术家绘制的星际捕手轨道电力网络示意图。 星捕手

2025年11月，在佛罗里达州NASA肯尼迪航天中心的试验场内，一道不可见的能量束划过空气，精准击中了数百米外的光伏阵列。仪表盘上的数字最终定格在1.1千瓦。这一瞬间，不仅打破了美国国防部高级研究计划局（DARPA）此前保持的无线输电纪录，更标志着人类在构建“太空能源互联网”的征途上，完成了从理论验证到工业级应用的关键跨越。

这家名为 Star Catcher Industries 的初创公司，用最直观的数据向航天界证明：在轨道上建立一个共享的、无处不在的能源网络，不再是科幻小说中的狂想。随着商业航天发射成本的指数级下降，卫星数量呈爆发式增长，能源——这个限制航天器寿命与性能的“阿喀琉斯之踵”，正迎来被彻底治愈的曙光。

突破物理瓶颈：光子输电的技术跃迁

长期以来，无线能量传输（WPT）领域一直存在着“微波派”与“激光派”的路线之争。微波传输虽然技术成熟且受大气衰减影响较小，但其致命弱点在于“衍射极限”——为了接收能量，目标端往往需要配备巨大的整流天线（Rectenna），这对于寸土寸金的卫星载荷而言是难以承受的重负。

Star Catcher 此次展示的1.1千瓦级传输，代表了光学（激光）输电路线的重大胜利。与其竞争对手不同，Star Catcher 采用了一种被称为“高强度光子束”的技术路径。其核心创新在于，这套系统不需要接收端卫星进行任何特殊的硬件改装。

“我们的目标不是让客户去适应新的能源标准，而是让能源去适应现有的卫星，”Star Catcher 首席执行官兼联合创始人安德鲁·拉什（Andrew Rush）在测试现场表示。该公司独创的“星际捕手网络”（Star Catcher Network）能够发射特定波长的多光谱激光，这种激光经过调制，可以被现有的、市售的标准太空级太阳能电池板直接吸收并转化为电能。

这次1.1千瓦的功率输出看似仅相当于一台家用微波炉的能耗，但在航天领域，这是一个巨大的数字。对于一颗标准的低地球轨道（LEO）通信卫星而言，其自身的太阳能翼通常仅能提供几千瓦的电力，且受到轨道日蚀期的严格限制。Star Catcher 的技术意味着，外部注入的能量可以使卫星的可用功率瞬间翻倍，甚至在背对太阳的阴影区也能保持满负荷工作。

这一技术突破直接超越了DARPA在2025年6月创下的800瓦纪录。更重要的是，它证明了在高功率密度下，光学系统仍能保持极高的波束指向精度和热管理稳定性——这是此前制约激光输电实用化的两大工程梦魇。

轨道上的“加油站”：重构卫星生存法则

Star Catcher公司打破纪录的测试中，该公司向市售的现成太阳能电池板发射了光能。来源：Star Catcher

航天工业正处于从“一次性基础设施”向“可持续生态系统”转型的痛苦期。目前的卫星设计遵循着一种极其保守的“能源预算”逻辑：为了保证在寿命末期仍有足够的电力，卫星不得不携带沉重且昂贵的冗余电池组和超大面积的太阳能翼。这不仅占据了宝贵的发射质量，也限制了星载高性能计算芯片（如边缘AI处理单元）的应用。

Star Catcher 提出的“能源即服务”（Energy as a Service, EaaS）商业模式，试图从根本上颠覆这一逻辑。通过在轨道上部署一系列充当“能源节点”的发电卫星，该网络可以随时随地向经过的客户卫星“隔空充电”。

这种模式将带来深远的链式反应。首先，卫星制造商可以大幅削减星载电池的容量，将节省下来的质量分配给更先进的传感器或通信载荷；其次，对于那些因轨道机动而耗尽电力的老旧卫星，光束充能可以延长其服役寿命，从而显著降低运营商的资产折旧成本。

“这就像我们在高速公路上每隔几公里就建了一个加油站，汽车就不再需要背着巨大的油箱跑完全程，”行业分析师指出，“对于目前正如火如荼的低轨卫星互联网星座（如SpaceX的Starlink或亚马逊的Kuiper）而言，这种弹性电网是提升系统鲁棒性的关键。”

此外，该技术在“在轨制造”领域也拥有广阔的前景。未来的太空工厂在冶炼材料或打印结构件时，会产生巨大的脉冲式电力需求，这是依靠自身太阳能板难以满足的。Star Catcher 的高功率光束可以作为一种灵活的“外挂电源”，为这些太空工厂提供瞬时的高能支持。

从实验室到星辰大海：商业化落地的最后一步

虽然肯尼迪航天中心的地面测试取得了成功，但真正的考验还在后头。大气层内的测试虽然证明了光束控制的精度，却无法模拟外太空真空环境下的热散逸挑战以及轨道微重力环境对精密光学的干扰。

Star Catcher 已经宣布，计划于2026年进行首次在轨演示任务。届时，他们将发射一颗验证卫星，在真实的太空环境中向另一颗配对卫星进行能量传输。这一步被视为该技术能否从“工程奇迹”转化为“商业产品”的分水岭。

与此同时，全球范围内的太空能源竞赛正在加速。除了美国的DARPA和Star Catcher，欧洲航天局（ESA）的SOLARIS计划以及中国的空间太阳能电站项目都在紧锣密鼓地推进。虽然各方的终极愿景都是实现“空间对地输电”（Space-Based Solar Power, SBSP），即把太空采集的清洁能源传回地球，但Star Catcher 明智地选择了“空间对空间输电”作为切入点。

“空间对地输电面临着巨大的大气衰减和安全监管难题，而在真空中进行点对点输电则要简单得多，且商业需求迫在眉睫，”安德鲁·拉什解释道。

随着1.1千瓦这一里程碑的确立，我们正站在一个新时代的门槛上。在不远的将来，当我们在夜空中仰望星辰时，或许会看到一些肉眼不可见的光束，它们编织成一张巨大的能量之网，在这个寂静而寒冷的宇宙中，涌动着人类文明生生不息的动力。对于Star Catcher而言，打破纪录只是开始，他们的野心是成为太空时代的“通用电气”——在这个没有插座的疆域里，点亮每一盏灯。