向太阳要能源

　　目前，人类所消耗的能源绝大部分来源于一次性石化燃料，即石油、 煤炭和天然气。从长远观点看，这类能源终有一天会被消耗殆尽。随着 人口激增、工业无节制地发展，人类对能源的需求将不断增长。预计到 下世纪中期，世界能源消耗量较现在将增加两倍。如无特别重大的发现， 估计地球上可供开采的煤和石油，只能维持 200～300 年。还有人估计， 地球上石油的蕴藏量为 2 兆桶，从 1900 年左右开始使用，如果不加以控制，预计到 2050 年石油就没有了。而且，一次性石化燃料使用量增加， 会造成越来越严重的环境污染和温室效应。眼下，人类正在急于寻找新 的再生洁净能源的开发和应用。人们早已把注意力转向太阳，向它要能 源。 在宇宙空间，利用太阳能发电的优点是能充分发挥静止轨道资源作 用。静止轨道上的航天器，每年有 277 天都是全日照，仅在每年春分、 秋分前后各有 45 天，航天器上的发电设施出现地球的阴影，通常称为星 食。最长星食期影响发电的时间只有 75 分钟，累计起来才 3 天，而且星 食期开始与结束的时间是可以预测的。这样，利用位于静止轨道上的太 阳能发电设施，除星食期外，不分昼夜，每年可以有 99％以上的时间， 都能接收到太阳光的照射，比地面日照时间要大一倍多，同样面积的太 阳能利用率约为地面的 5 倍。 在宇宙空间建设太阳能发电设施，还要充分利用微重力、高真空、 高洁净资源。在空间轨道上，航天器处于失重或微重力环境下，这样对 大型太阳能电池阵和太阳能收集器的构筑十分有利，可采用轻型或展开 式的结构，对太阳定向机构和控制的设计带来方便。此外，在空间真空 和高洁净环境下，也不必为太阳能转换装置加设清洗排水等机械。 在空间太阳能发电卫星方面，除考虑技术因素外，还应考虑微波传 输对生态环境的影响问题。世界无线电大会指出：对未来航天器上将太 阳能一部分转换成电能，再将电能转换成微波能，然后通过天线传输给 地球，这一技术上是可能的；但这样的大功率对电离层有无影响，对无 线电通信是否有干扰，对生态学和生物学的影响程度等问题，都需要研 究。
　　此外，为了配合空间太阳能发电卫星，还需进行的技术研究工作包 括：用于微波束方向控制的激光器，磁控管冷却技术，高效率光电采集 器，可采集多种波长太阳能的折叠式太阳能电池（效率高于 30％），性 能稳定的空间电池，太阳动压系统，高频微波发生器，微波整流二极管 天线，可在空间展开的大型结构，等等。这是一项造福人类、造福子孙 后代的伟业。一旦突破，人类就不再会受到地球能源短缺的困扰，人类 就可以源源不断地从空间获取洁净的能源。

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