加州理工寄望太空太阳能发电明年开启早期技术演示
太阳能被人类寄予了对于清洁能源的厚望,但受日夜交替和天气因素的影响,光伏面板无法始终做到恒定的全功率输出。 为了尽最大限度地利用这一资源,许多人将希望寄托到了太空 24 / 7 光伏发电 + 无线传输到地面站的方案。 加州理工学院的 Michael Kelzenberg 表示:“太空太阳能的最大优势,就是能够日夜持续工作”。
国际空间站资料图(来自:NASA 官网 )
在恶劣的气候背景下,太空太阳能已变得较以往任何时候都更加重要。随着世界各地领导人因 COP26 气候峰会而齐聚苏格兰格拉斯哥,这一选项有望极大减少我们的碳足迹。
早在 1900 年代初期,俄罗斯科学家兼数学家 Konstantin Tsiolkovsky (又被称作航天 / 载人航天之父)就已经提出了一系列在地球之外应用人类技术的未来设想。
自从贝尔实验室于上世纪 50 年代发明了第一个混凝土“太阳能电池板”以来,国际科学家们就一直在努力让这个梦想成为现实,其中就包括美日等国家的研究人员、美国军方、以及加州理工学院带领的研发团队。
加州理工轻量级光伏面板原型结构展示(图自:Caltech)
项目高级研究科学家 Michael Kelzenberg 表示,学界于 1960 年代末 - 1970 年代开展了广泛的太空太阳能研究,那是段类似于阿波罗计划的鼎盛时期。
遗憾的是,受材料体积重量的影响,早期技术不够先进、更别提经济高效地实现预期目标,尤其是怎么将光伏装置艰难地送到太空。
不过项目首席研究员 Harry Atwater 道出了一个好消息,因为加州理工学院的研究团队,正致力于将光伏组件的质量减少到 1/10 乃至 1/100 。
如上图所示,新型光伏面板的结构相当轻巧、紧凑、并且能够轻松折叠。每个模块化的组件都具有完整的功能,并且能够在太空中联合起来工作。
(图自:Caltech / The Space Solar Power Project)
据悉,研究团队一直设想着通过一系列复合材料,来打造一种理想中的超轻结构。尽管与地面上使用的光伏面板相比,其转化效率可能低一些。
但 Kelzenberg 指出,太空中的“转化率”并不是重点,因为这些太阳能帆板可以 24 / 7 地持续工作,而且不受风雨云等气候因素的影响。
当阳光照射在这些太空光伏组件上时,它们会吸收汇聚直流电能,然后我们可以将它转化为射频能量(微波辐射),无线传输到地面端的接收站。
如此一来,除非经历极端恶劣的天气,太空太阳能的输送才会被中断。常规的雨雾、夜间、较温和的风暴,并不会对其产生多少不利影响。
无线能量传输有助实现 24 / 7 清洁能源供电(图自:Caltech / The Space Solar Power Project)
至于许多人担心的辐射是否会对地面生物(比如植被)造成影响,其解释称接收端的功率密度与晴天阳光相当,且太空太阳能系统在设计之初就充分考虑到了安全性。
此外作为额外的安全预防措施,有关部门能够划定一个闲人免入的区域。以便地面站能够安心地将微波能量转换为交直流电,然后并入公共电网。
如果一切顺利,研究团队有望于 2022 年底通过商业航天器开展太空太阳能组件的早期技术演示。
【来源:cnBeta.COM】
SpaceX称在欧洲遇不正当竞争北京时间2月27日早间消息,据路透社报道,欧洲航天局官员本周二驳斥美国火箭制造商SpaceX关于航空补贴阻碍其进入欧洲市场的投诉,称实际上更大的美国市场一直对欧洲的阿丽亚娜卫星运载
追溯源头NASA的实验重现了深海生命的原始条件IT之家2月26日消息美国宇航局已经将注意力从太阳系中的行星转移到寻找太阳系中的外星生命,并专注于围绕一些较大行星运行的卫星。其中一个研究对象是土星卫星土卫二。如下图所示在这张照片
这次不是噱头SpaceX载人龙飞船首次试射搭载人体模型在SpaceX载人龙飞船的首次不载人测试中,除向国际空间站运送补给外,它还将搭载有一个身穿宇航服的人体模型。不过,这不是SpaceXCEO埃隆马斯克(ElonMusk)的又一个噱头
马斯克移民火星前可能会先在月球上建立人类基地2月25日消息,据美国财经网站CNBC报道,埃隆马斯克(ElonMusk)的目标是,通过SpaceX正在研发的新型大型火箭登陆火星。他表示,用于飞往火星的星际飞船有利于在月球上建立
科学家也许不久便可在实验室中造出类大脑据国外媒体报道,一项最新研究显示,科学家也许不久便可在实验室中培育出人脑了。美国塔夫茨大学的科学家们近日首次用人体细胞成功培育出了一枚3D大脑模型,可帮助他们更好地研究脑部异常活动
科学家要用疫苗,减轻畜牧业对全球变暖的影响全球温室气体排放的很大一部分来自牲畜排放的甲烷。利用疫苗处理它们肠道中的微生物能帮助拯救地球气候变化吗?在新西兰农业科学研究所AgResearch附近,静静吃草的牛看起来和其他的牛
科学家正追踪纳粹建核反应堆剩余的神秘铀立方体新浪科技讯北京时间5月13日消息,据国外媒体报道,马里兰大学的提摩西科斯教授在几年前的一天神秘地收到了一个放射性立方体,这可是个神秘的大礼,随这个铀立方体一同寄来的还有一条皱巴巴的
科学家袋熊拉方形屎与其肠壁弹性有关IT之家11月22日消息袋熊是一种憨态可掬的动物,是袋熊科2属3种动物的通称。包括昆士兰毛吻袋熊南澳毛吻袋熊和塔斯马尼亚袋熊。体格粗壮,尾极短,外表似小型的熊类,而习性更接近啮齿类
地平石头少,SpaceX选中火星平原作为着陆区IT之家9月5日消息据外媒报道,SpaceX日前表示该公司将火星阿卡迪亚平原及其邻近地区列为早期星际飞船登陆火星的优先区域,并委托NASA的卫星帮助收集六个潜在着陆点的照片。Spa
NASA在火星车装了直升机,将在火星上飞行8月29日消息,据国外媒体报道,当地时间周三美国国家航空航天局(NASA)宣布,其已经将火星直升机与Mars2020火星车连接完成。据悉,Mars2020火星车将于明年发射升空,计
马斯克的十万亿美元火星殖民梦据外媒8月28日消息,SpaceX星际飞船原型星虫(Starhopper)在美国德克萨斯州进行了自由悬浮测试,创造了150米的飞行高度新纪录。这可以算是一个相当大的突破,因为这款火