这座巨型太阳能发电站可将能源输送到月球基地

“地球之上月球能源站”(Greater Earth Lunar Power Station),这个受蝴蝶启发的项目,可以使用月球上发现的材料建造。
Concept art of lunar solar power station in orbit
未来,在月球上方运行的太阳能发电站或许可以实现。 欧洲空间局

在地球上收集太阳能受到当地日照时间的限制——而在太空中则不存在这种限制。鉴于此,研究人员 长期以来一直推测试验 了建造能够通过微波传输将近乎无限的清洁能源发送回地球的 太阳能农场卫星 的方法。但随着这一科幻概念日益接近现实,一项新项目正在形成,其目标是在地球表面之外——也就是月球上——聚集太阳能。

根据最近 欧洲空间局 (ESA) 的一份公报,瑞士公司 Astrostrom 的工程师们公布了其“地球之上月球能源站”(Greater Earth Lunar Power Station),简称 GE⊕-LPS, 在今年早些时候发布的一项研究 中首次披露了其详细信息。该 GE⊕-LPS 借鉴了蝴蝶翅膀的生理结构,其 V 形太阳能电池板以螺旋状排列,长度超过一平方公里。理论上,如此大的规模可以使卫星电站向月球基地输送高达 23 兆瓦的持续能源。作为参考,一兆瓦的电力在用电高峰期可以为德克萨斯州多达 200 户家庭 提供能源。

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根据该团队的研究,GE⊕-LPS 及其太阳能电池板在很大程度上都可以使用月球表面的材料建造,例如 黄铁矿。黄铁矿,也称为“愚人金”,可以在地球上找到,但其成分也存在于 月球风化层 中。将这些结合起来可以实现 合成制造。黄铁矿的每个吸光晶体尺寸仅约四百分之一毫米,可以作为太阳能电池板可靠的反光外层。

该电站本身设计用于可持续的人类居住,并将位于距月球约 61,350 公里处的地月拉格朗日点。 拉格朗日点 是两个天体之间的位置,在这些位置,它们各自的引力和离心力相互平衡,从而形成一种只需最少轨道修正即可维持的平衡状态。

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尽管此类项目最初可能看起来在财务和后勤上难以承受,但研究人员认为,与从地球建造和发射相比,从月球表面建造和发射此类卫星实际上可能更容易且成本效益更高。事实上,Astrostrom 的工程师估计,与地球上的卫星发射相比,月球太阳能发射在将其送入地球静止轨道时所需的速度变化量要小五倍。此外,该研究确定 GE⊕-LPS 的部署“可以在不需要任何技术突破的情况下实现”。

欧洲空间局 (ESA) 的 SOLARIS 基于太空的太阳能研究项目负责人 Sanjay Vijendran 在一份声明中表示:“从地球表面向轨道发射大量吉瓦级太阳能卫星将面临发射能力不足以及可能产生严重大气污染的问题。但是,一旦像 GE⊕-LPS 这样的概念在月球轨道上证明了太阳能卫星的组件制造工艺和组装概念,就可以将其规模化,利用月球资源生产更多的太阳能卫星来服务地球。”

 

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