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Overview Engergy公司太空输电看法图（非本次实验）丨Overview Energy
比从太空传难。。。。。
撰文 | 冬鸢
审校 | 王昱
2025年11月晚 ，，，，，，一架单引擎涡桨飞机翱翔在美国宾夕法尼亚5000多米的高空。。。。。飞机又小又慢 ，，，，，，高空的风却很大 ，，，，，，航行得有些许委屈——但这正是把这架飞机送上天的人希望看到的。。。。。
实验所用飞机丨Overview Energy
这架飞机上装着激光器和一些光学器件 ，，，，，，以及一块很大的电池以及配套的冷却系统。。。。。它正在执行一项史无前例的使命——飞机在天空中的强烈湍流中高速移动时 ，，，，，，向地面远程运送电能。。。。。
这是有史以来首次在任何移动平台上演示高功率无线电力传输 ，，，，，，来自能源公司Overview Energy。。。。。下一步 ，，，，，，他们便准备把飞机换成卫星 ，，，，，，从太空中传输能量回地球了。。。。。从某种水平上来说 ，，，，，，这着实比飞机容易 ，，，，，，由于太空中情形更稳固 ，，，，，，不像飞机那样受湍流的影响。。。。。
飞机内部结构丨Overview Energy
至于为什么要从太空中传输电力 ，，，，，，还得从上个上个世纪中叶讲起。。。。。
从科幻到现实
1941年 ，，，，，，科幻作家艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）就在短篇小说《推理》（Reason）中设想了一个未来天下 ，，，，，，那里的人类能直接在太空中网络太空的能量 ，，，，，，将其传回地面作为能源使用。。。。。而那时距离人类第一次在太空中使用太阳能板尚有20年。。。。。
1968年 ，，，，，，科学家彼得·格拉泽（Peter Glaser）在《科学》（Science）上揭晓文章 ，，，，，，正式在科学领域提出了从太空获取能量的设想 ，，，，，，其焦点理念简朴而诱人：地球上的太阳能受限于黑夜、云层以及大气层的过滤作用。。。。。但在太空中 ，，，，，，阳光不但不会中止 ，，，，，，强度也远超地面。。。。。这一设想被称作太空太阳能（Space-based solar power, SBSP）：使用重大的卫星在太空中捕获取之不尽的太阳能 ，，，，，，通过无线方法将其传输回地球 ，，，，，，为PT视讯(中国区)官网都会供电。。。。。
NASA在1976年关于太空太阳能的设想丨NASA
近年来卫星手艺、太阳能电池和无线传输手艺的前进 ，，，，，，让这一设想越来越可能实现了。。。。。� ？？？？ ？ ？ ？蒲Ъ业纳柘胧� ，，，，，，将巨型卫星发射到太空 ，，，，，，通常是距离地面3.6万千米的地球静止轨道（GEO）上。。。。。在这里 ，，，，，，卫星相关于地面坚持静止 ，，，，，，并且一年中99%的时间都能被阳光照射。。。。。卫星上装置的重大太阳能电池阵列会把阳光转换为电力 ，，，，，，然后将电能酿成高频率的微波或激光束 ，，，，，，传送到地面吸收站。。。。。地面吸收站通过整流天线（rectenna）等装置捕获微波能量 ，，，，，，再将其转换回电能送入电网 ，，，，，，供都会和设施使用。。。。。
虽然地球上也有不少可再生能源 ，，，，，，但它们大多不是随时可用的——风总有停的时间 ，，，，，，太阳也早晚会落到地平线以下。。。。。但空间太阳能却可以像核电站或煤电厂一样全天候24小时发电 ，，，，，，并且照旧零碳排放。。。。。别的 ，，，，，，由于没有大气层散射光线 ，，，，，，太空中的阳光强度比地面横跨约30%。。。。。一颗卫星理论上可以提供吉瓦级的电力 ，，，，，，足以点亮一座大都会。。。。。
设想图丨Caltech
现在 ，，，，，，多个国家和组织也都在起劲试验空间太阳能手艺。。。。。2022年 ，，，，，，中国西安电子科技大学的“逐日工程”取得主要阶段性效果 ，，，，，，研究职员建成了一座75米高的测试塔 ，，，，，，验证了能量收罗和无线传输的全链路手艺。。。。。2023年 ，，，，，，美国加州理工学院的“MAPLE”实验首次在轨道上乐成实现了无线能量传输 ，，，，，，证实晰该物理原理在太空中是可行的。。。。。欧洲空间局（ESA）批准了“SOLARIS”妄想以研究手艺可行性 ，，，，，，而英国的“Space Solar”项目正在开放一种名为CASSIOPeiA的奇异卫星设计 ，，，，，，能够360度无邪导向能量束。。。。。
现在的挑战
只管远景诱人 ，，，，，，但空间太阳能也面临重大手艺和本钱挑战。。。。。由于要实现这一设想 ，，，，，，需要构建十分重大的结构。。。。。例如 ，，，，，，CASSIOPeiA的设想中 ，，，，，，需要宽约1.7千米的太阳能阵列。。。。。组装云云重大的结构需要先进的手艺 ，，，，，，并且大宗发射火箭。。。。。据预计 ，，，，，，仅将这么大的组建送入轨道就可能需要68次星舰发射。。。。。在太空建设和维护这样的大规模系统也从未有过先例。。。。。别的 ，，，，，，工程师还必需应对空间碎片、辐射、极端温度转变等问题。。。。。无线传输电力时 ，，，，，，也需要极其准确地瞄准发射器和地面吸收站 ，，，，，，不然能量可能偏离目的。。。。。别的 ，，，，，，还需要明确的研究能证实这些能量传输对任何自然都无危害 ，，，，，，所有这些都增添了系统的重漂后和本钱。。。。。
在本钱方面 ，，，，，，发射成千上万吨硬件到太空很是腾贵。。。。。据美国航空航天局（NASA）的剖析 ，，，，，，要使太空太阳能发电站具备商业可行性并与地面能源竞争 ，，，，，，发射本钱必需大幅降低 ，，，，，，从现在的每千克数万美元降至仅数百美元。。。。。别的 ，，，，，，每道手艺环节都有能量损失：从光伏到电力 ，，，，，，再转换为波穿越大气 ，，，，，，最后由整流天线吸收 ，，，，，，各个办法都不是百分百高效。。。。。现在最好的太空级别光伏电池效率也只有约30%至40% ，，，，，，而其它要害组件也需要提高效率。。。。。所有这些都意味着 ，，，，，，需要恒久的手艺突破和大规模投资才华让太空太阳能成为现实。。。。。
太阳能板设想图丨Caltech
而此次Overview Energy的飞机实验 ，，，，，，正是在攻克太空太阳能领域的一个棘手难题 ，，，，，，他们证实晰 ，，，，，，纵然是在相对不稳固的情形下 ，，，，，，远距离无线传输能量的各个组件都可以完善集成。。。。。他们体现 ，，，，，，从飞机上瞄准地面的吸收装置现实上会比从卫星上瞄准越发难题 ，，，，，，由于飞时机受到湍流的影响 ，，，，，，并且相关于地面接受站的角速率更高。。。。。而这次实验的乐成让他们对接下来的妄想充满信心 ，，，，，，他们妄想于2029～2030年发射首批地球同步轨道卫星 ，，，，，，届时它们将有约99%的时间能吸收到太阳光。。。。。
别的 ，，，，，，尚有许多其他国家和机构正在一直起劲。。。。。若是太空太阳能能够实现 ，，，，，，它将为清洁能源提供全新计划。。。。。太空电站可以全天候提供稳固的基荷电力 ，，，，，，填补地面风能和太阳能发电的缺陷 ，，，，，，资助电网更平稳运行并镌汰对煤炭和自然气的依赖。。。。。别的 ，，，，，，太空太阳能可以向地球上的任何地方运送电力。。。。。好比 ，，，，，，偏远岛屿、海上平台或者灾区都可以通过在外地装置接受装置 ，，，，，，直接从太空轨道上接受能量。。。。。甚至在未来 ，，，，，，还可以通过这种方法为月球基地或深空航天器提供能量。。。。。
参考文献
[1]https://www.overviewenergy.com/updates/airborne
[2]https://www.overviewenergy.com/updates/space-to-grid
[3]https://www.caltech.edu/about/news/in-a-first-caltechs-space-solar-power-demonstrator-wirelessly-transmits-power-in-space
[4]https://news.xidian.edu.cn/info/2106/220926.htm
[5]https://singularityhub.com/2018/12/31/why-the-future-of-solar-power-is-from-space/
[6]https://addsdonna.com/old-website/ADDS_DONNA/Science_Fiction_files/2_Asimov_Reason.pdf
[7]https://www.qub.ac.uk/News/Allnews/2024/solar-farms-in-space-new-research.html#:~:text=Space%20Solar's%20power%20satellite%20design,the%20beam%20through%20360%20degrees.
[8]https://www.signalsaz.com/articles/how-was-a-wireless-energy-transfer-achieved-in-space/#:~:text=The%20wireless%20power%20transfer%20was,Solar%20Power%20Project%20(SSPP).
[9]https://www.spacesolar.caltech.edu/timeline-1/
[10]https://spectrum.ieee.org/space-based-solar-power-2667878868#:~:text=The%20glamorous%20vision%20has%20inspired,floated%20but%20not%20yet%20funded
https://harvardtechnologyreview.com/2025/09/05/the-future-of-energy-unlocking-the-potential-of-space-based-solar-power/#:~:text=High%20Upfront%20Costs%3A%C2%A0%20According%20to,components%2C%20further%20increasing%20the%20cost
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