科学家首次成功将天基太阳能传输到地球

加州理工学院最近的突破，使我们更接近实现太空太阳能发电的变革潜力。

据报道，该大学的研究人员将太阳能成功地从太空无线传输到地球 —— 他们称，这绝对是第一次。

上图：用于功率转移低轨道实验的天基微波阵列（MAPLE）的内部，该阵列使用发射器阵列（右）向两个接收器（右）发射收集的能量，以照亮LED。

该实验是美国加州理工学院空间太阳能项目的一部分，该研究所昨天通过新闻稿宣布了一次成功的传输。研究人员利用微波阵列进行了低轨功率传输实验（MAPLE），这是今年1月发射的在轨空间太阳能示范器（SSPD-1）上的一个小型原型设备。

研究人员表示，MAPLE 的发射机阵列首次成功地利用微波，将太空中收集的太阳能发射到帕萨迪纳加州理工学院戈登和贝蒂·摩尔工程实验室屋顶上的接收器上。

空间太阳能项目联合主任阿里·哈吉米里（Ali Hajimiri）在新闻发布会上说：“通过我们目前进行的实验，我们得到确认，MAPLE 可以成功地将电力传输到太空中的接收器。我们还能够对阵列进行编程，将其能量导向地球，这是我们在加州理工学院检测到的。当然，我们曾在地球上对其进行过测试，但现在我们知道，它可以在太空之旅中幸存下来，并在那里运行。”

在轨空间太阳能示范器（SSPD-1）由两块用于收集太阳能的面板组成，它与动量空间公司的一艘 Vigoride 太空拖船相连。MAPLE 中的发射机阵列利用相消干扰在给定距离内发送能量。MAPLE 位于离发射器一英尺远的地方，它有两个接收器，可以收集太阳能并将其转换为直流电，在实验中，这些直流电被用来点亮 MAPLE 内部的两个LED。研究人员能够通过改变接收器之间的传输来一次点亮一个LED，证明了阵列的准确性。MAPLE还有一个窗口，可以让发射器向航天器外部的目标发射能量，比如地球。

阿里·哈吉米里在发布会上说：“就像互联网使信息获取民主化一样，我们希望无线能源传输使能源获取民主化。接收这种电力不需要地面上的能源传输基础设施。这意味着我们可以向偏远地区和遭受战争或自然灾害破坏的地区输送能源。”

从太空无线传输太阳能的能力对可再生能源有着巨大的影响，日本就计划在2030年代中期开始使用它。一个日本研究小组希望在2025年通过公私合作的方式对这项技术进行试点。

随着人类对能源的需求不断增长，像太空太阳能收集和传输这样强大的解决方案，可能是朝着正确方向迈出的一大步。天基太阳能收集系统将能够全天24小时运行，而地面太阳能收集系统则会在夜间暂停。如果这些地区具备必要的基础设施，天基太阳能收集系统将能够向偏远地区或受灾地区不间断地输送电力。

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