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太平洋岛国欲从太空钻取能源 用卫星传送能量

http://www.sina.com.cn 2007年12月27日 14:14  新浪科技

太平洋岛国欲从太空钻取能源用卫星传送能量
美宇航局上世纪末设想的太阳能塔 

太平洋岛国欲从太空钻取能源用卫星传送能量
太空太阳能收集装置模拟图

  新浪科技讯 北京时间12月27日消息,据国外媒体报道,煤炭、石油和全球变暖问题已让大国焦躁不安,为了解决能源问题,它们可以说是费尽了心机。但令人没有想到的是,就在大国寻找良策的时候,“迷你国家”太平洋岛国帕劳却准备在美国国防部的支持下伸手向太空要能源了。

  属于太空奢侈品

  现在,五角大楼正对“空基太阳能”——卫星传送的射束能量——能否成为一种“清洁、安全、可靠、可负担、可再生以及可扩散的能源”进行研究。除它以外,西太平洋岛国帕劳的总统小汤米-雷门格绍也对太空能源产生了兴趣,并表示“我们愿意考虑”。

  10月,美国国防部公布了一份长达75页的研究报告。这项由国家安全太空办公室进行的研究指出,太空能源——巨型卫星的太阳能电池板收集的太阳能——能够成为美国全球军事行动所需的一种潜在能源。专家们表示,利用当前的技术是可以让这种想法成为现实的。但将数千吨的设备送入太空所需的成本却令人望而却步,太空能源也因此被打上“奢侈品”的标签。

  迷你国愿意考虑

  有意思的是,人口只有两万的岛国帕劳也对太空能源的想法产生了浓厚的兴趣。在9月于印度海得拉巴举行的第58届国际宇航大会上,美国企业家凯文-里德提出,帕劳无人居住的海伦岛无疑是上演一次小规模示范项目的理想之所。根据他的设想,帕劳可在海伦岛架设一条直径260英尺(约79米)的整流天线(硅整流二极管天线),用以接收一颗在地球上空300英里(约482公里)处运行的卫星传输的1兆瓦特电量。里德在接受加州媒体的电话采访时说,这一数量足以满足1000个家庭的需要,而之所以在“无人岛”上演这项计划的目的就是为了验证它的安全性,即证明这种技术可以运用到在其它任何地区。

  里德希望,他的美国-瑞士-德国财团能够在两年内启动所需的超轻型太阳能电池板的制造之门,同时从愿意验证自己的技术——运载火箭、卫星以及传输技术——能够让类似系统成为现实的制造商那里获得资金支持。根据他的估计,这项计划的成本在8亿美元左右,最早可在2012年完成。

  在12月举行的联合国气候大会上,里德的一名合作伙伴向雷门格绍总统介绍了这一想法。里德认为,如果这项计划的触角能够延伸到有人居民的地区,他们便可以成为“下载太空能源”的受益者。

  同步卫星成焦点

  早在上世纪60年代,美国宇航局以及日本和欧洲的航天部门便提出了利用太空能源的想法。实际上,这一想法并不是白日做梦,而是建立在最基本的事实基础上的:相对于穿越地球大气层后的太阳光来说,外层空间的“同伴”的强度是它们的8倍。

  空基光电板捕获的能量能够以微波的形式被传送到地球,到地目的地之后,这些微波可以被转换成直流电。建议帕劳使用的绕低轨道运行的卫星每90分钟左右经过一次,由于向硅整流二极管天线传送能量的时间可能只有5分钟,这就要求对电量进行长期保存或者立即使用,比较有代表性的使用者当属内置硅整流二极管天线的充电式电动汽车。

  当前,绝大多数研究的目光都锁定在对地同步卫星身上,这种卫星位于地球上空2.23万英里(约3.6万公里)的轨道,由于以与地球自转速度相同的绕地速度自西向东运行,因此给人一种永远停留在同一位置的感觉。凭借这一得天独厚的优势,同步卫星能够向地球传送连续的能量流。

  太空能源计划的规模可以是巨大的,美国宇航局的一项研究便设想了一个3英里×6英里(4.8公里×9.6公里)的巨型太阳能电池板,地球上的接受天线也是类似的个头。类似这样的一颗巨型卫星可能产生50亿瓦电量,是胡佛水坝的两倍。

  说到这,一个不可避免的问题出现了——这种方式的安全性如何呢?对此,日本麻布大学的帕特里克-柯林斯给出了令人放心的答案,曾参与日本政府太空能源研究的柯林斯说,低能量的波束由于自身宽度在强度上可能不会超过微波炉门放射的能量。但为了保障巨型卫星传送的波束的安全下,人们需要在地面采取预防措施,即设置一个飞机和人免进的“禁区”。

  一定会成为宠儿

  支持者相信,石油价格的上涨和对全球变暖的恐惧,将促使更多的人认真对待太空能量。太空能源倡导者表示,美国和其它国家必须研发低成本的航天运载器。五角大楼10月的报告指出:“有关‘向下钻取’和‘向上钻取’安全能源的比较工作必须马上启动,这一点是毋庸置疑的。”除了五角大楼外,其它一些组织和机构似乎也听到了倡导者的呼声。欧洲航天局便打算在2008年2月29日举行一次有关空基太阳能的会议。另一家美国公司——“空间岛”集团报告说,他们已经与欧洲一家公用事业公司以及印度政府就购买卫星系统制造的能源问题进行了“非常积极的磋商”。

  联合国政府间气候变化专门委员会未来能源专家罗伯特-肖克认为,太空能源决不是科幻小说中才能出现的东西。然而,这个专门委员会2007年的报告中并没有将太空能源的潜在使用摆在突出位置,肖克对此解释说,他的研究小组着眼的时间只限于2030年之前。“对于下个世纪初便可有效利用太空能源的设想,我不会感到任何惊讶,在我看来,这一天很有可能提前到来。”(杨孝文)

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