英美日俄等國(guó)均在研究

事實(shí)上，空間太陽(yáng)能電站的構(gòu)想，早在50多年前就已被提出。

1968年，美國(guó)航空航天工程師彼得·格拉塞（Peter Glaser）發(fā)表《來(lái)自太陽(yáng)的能量：它的未來(lái)》一文，文中提出“太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星”（Solar Power Satellite，SPS）的概念。

格拉塞設(shè)想，先在太空建設(shè)一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電站，再把電能轉(zhuǎn)變成電磁能，通過(guò)無(wú)線傳輸發(fā)射到地面的接收站，接收站再將電磁能轉(zhuǎn)變回電能，并提供給供電網(wǎng)。

彼得·格拉塞2014年去世

整個(gè)20世紀(jì)70年代，美國(guó)政府投入約5000萬(wàn)美元對(duì)此進(jìn)行研究。直到1979年，設(shè)計(jì)出全世界第一個(gè)具體的概念方案，名為“1979-SPS基準(zhǔn)系統(tǒng)”，該計(jì)劃設(shè)想在地球同步軌道上部署60個(gè)發(fā)電能力各為5吉瓦的太空電站，整個(gè)系統(tǒng)算下來(lái)需要2500億美元。

方案一出，引發(fā)巨大爭(zhēng)議。美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)和國(guó)會(huì)評(píng)價(jià)委員會(huì)評(píng)審認(rèn)為，該方案技術(shù)上可行，但經(jīng)濟(jì)上無(wú)法實(shí)現(xiàn)。此后數(shù)年，由于難度大、效率低、成本高，美國(guó)對(duì)此技術(shù)的研究曾一度停滯。

但近年來(lái)，美國(guó)關(guān)于空間太陽(yáng)能發(fā)電的想法逐漸復(fù)蘇。

據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道，2019年11月5日，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)所宣布，將開(kāi)發(fā)一套帶有太陽(yáng)能電池板的衛(wèi)星系統(tǒng)，以便在其繞地球軌道飛行時(shí)獲取太陽(yáng)能。這些衛(wèi)星收集的能量隨后將被轉(zhuǎn)化為無(wú)線電波，并傳輸?shù)降厍虮砻?，在那里將被轉(zhuǎn)化為可用的能源。

2020年5月，阿特拉斯-5型運(yùn)載火箭（AtlasV）將X-37B太空飛機(jī)發(fā)射入軌。

據(jù)NASA披露，X-37B將為美國(guó)空軍學(xué)院部署小型FalconSAT-8衛(wèi)星。該衛(wèi)星攜帶八個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中包括為海軍研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的一項(xiàng)研究無(wú)線電力傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是通過(guò)衛(wèi)星的太陽(yáng)能板產(chǎn)生電力，并將其作為微波輻射傳輸?shù)降孛妗?

2021年8月17日，香港《南華早報(bào)》報(bào)道稱，美國(guó)空軍計(jì)劃在兩到三年內(nèi)發(fā)射衛(wèi)星，以驗(yàn)證向地球傳輸能源的關(guān)鍵技術(shù)，這些能源將用于為無(wú)人機(jī)或偏遠(yuǎn)的軍事哨所提供動(dòng)力。

報(bào)道指出，空間太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的潛在應(yīng)用范圍已從電力供應(yīng)擴(kuò)展到軍事用途。根據(jù)一些國(guó)防承包商的說(shuō)法，這種能量束可以瞄準(zhǔn)一個(gè)移動(dòng)的威脅，比如高超音速導(dǎo)彈和飛機(jī)，或者導(dǎo)致整個(gè)城市的通信中斷。

太空太陽(yáng)能陣列結(jié)構(gòu)示意圖 圖片來(lái)源：NASA

除美國(guó)外，英國(guó)、日本、俄羅斯等國(guó)也在研究空間太陽(yáng)能發(fā)電的概念。

由于日本在微波無(wú)線能量傳輸技術(shù)研究上一直處于世界領(lǐng)先水平，其表現(xiàn)也最為積極。

日經(jīng)中文網(wǎng)報(bào)道截圖

1987年，日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）成立太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星研究組；2005年，日本將空間太陽(yáng)能電站列入國(guó)家航天長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃；2009年，日本啟動(dòng)新的微波功率傳輸研究計(jì)劃，驗(yàn)證100米距離上傳輸千瓦級(jí)功率的微波功率傳輸及波束控制技術(shù)；2017年，日本宣布要在2050年建成商業(yè)化太空電站。

“目前，日本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了50米的微波傳輸，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到空間太陽(yáng)能電站的要求，我們希望能在璧山，在這個(gè)傳輸距離上有所突破?！?2018年12月，楊士中在接受重慶媒體采訪時(shí)指出。

圖片來(lái)源：日經(jīng)中文網(wǎng)

目前，中國(guó)空間技術(shù)研究院研究員王立等人已分析提出空間太陽(yáng)能電站發(fā)展需要的9項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：

空間超大型可展開(kāi)結(jié)構(gòu)及控制技術(shù)、空間高效太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化及超大發(fā)電陣技術(shù)、空間超大功率電力傳輸與管理技術(shù)、無(wú)線能量傳輸技術(shù)、軌道間轉(zhuǎn)移技術(shù)及大功率電推進(jìn)技術(shù)、空間復(fù)雜系統(tǒng)在軌組裝及維護(hù)技術(shù)、大型運(yùn)載器及高密度發(fā)射技術(shù)、電站系統(tǒng)運(yùn)行控制及地面接收管理技術(shù)和電站發(fā)展的基礎(chǔ)材料和器件研究。

四年前（2017年11月），中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院科技委主任李明曾表示，我國(guó)在空間太陽(yáng)能電站方面經(jīng)過(guò)十余年持續(xù)研究，已經(jīng)大幅縮小了與國(guó)際先進(jìn)國(guó)家的水平，進(jìn)入世界前列。如能保持并進(jìn)一步加大研發(fā)力度，中國(guó)有望成為世界首個(gè)建成有實(shí)用價(jià)值空間太陽(yáng)能電站的國(guó)家。

從璧山基地正式開(kāi)工來(lái)看，中國(guó)正按計(jì)劃推進(jìn)空間太陽(yáng)能發(fā)電——這項(xiàng)將科幻變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的技術(shù)。