太空發電問題解決方法

⑴ 太空發電是什麼它怎麼把電送到地球

你好！太空發電站是指在衛星上安裝龐大的太陽能電池板，將太陽能直接轉化成電能，再把電能轉化為微波束發回地面重新轉化成電能。一個標准接收站的發電功率可達50億瓦，相當於5個大型核電廠的發電量。當人們為地球上煤炭、石油等能源的日漸減少和消耗能源帶來的全球變暖問題煩惱時，一些科學家把尋找新能源的目光投向了浩瀚太空。美聯社援引美國五角大樓近期公布的研究報告指出，太空太陽能有望成為一種具有利用價值的新能源。科學家設想，通過向太空發射帶有能量搜集裝置的衛星，並將其搜集的能量轉化為微波傳送回地球，再轉化為直流電，從而為人類提供「廉價、清潔、安全、可靠、可持續、可增加」的能源。太陽1小時釋放的能量，可供人類使用1萬至10萬年，而通常太陽輻射到地球上的全部能量約為18萬兆瓦，相當於每年燃燒90兆噸優質煤的熱量。直接把太陽能變成電能的太陽能電站，目前發電率已經超過30％。把太陽能電池排成大面積的陣列，可以開動汽車，小型飛機，或給電視機、燈塔供電。但在地面上接收太陽能由於受到黑夜，陰天和大氣層的影響，接收能力很有限。人類如何更有效地利用來自太陽的、無污染的能源呢？科學家們認為，最佳的方法是建立太空太陽能電站。在大氣層以外的宇宙空間，太陽能比地面上強烈得多。在地面上，一平方米內接收到的太陽能最多不足1000瓦，在大氣層以外，卻可達1.4萬瓦。這樣，科學家們設計了一種太陽能發電衛星，它可以隨時跟隨太陽，接收太陽能。在35800公里高的衛星軌道上，沒有空氣，沒有晝夜，沒有四季之分，更沒有陰雲遮日，因此發電效率就高多啦！ 科學家們認為比較可行的太空輸電途徑就是利用微波系統。微波是一種電磁輻射，可以通過地球的大氣層傳輸，其能量損失很小，在良好的氣象條件下，通過微波將電能傳輸回地面，電能僅損失2％。 設計中的太陽能搜集轉換器可大啦！它長5.5公里，寬4.4公里，上面布滿了太陽能電池。一顆發電衛星可以攜帶兩個太陽能搜集轉換器。組裝這樣大的發電衛星可不容易。一顆發電衛星重量達1億千克，在宇宙中組裝這樣一個龐然大物，必須使用太空梭和許多高技術。估計這一計劃將在21世紀成為可能。那時，它將對人類產生能源利用上的一次革命性變化，而且也會給交通、航空航天等領域帶來輝煌。例如，為改善地球環境，在21世紀將會出現大量的電動汽車，通過接收束能的裝置，就可在任何時刻源源不斷地獲得能源。束能飛機可直接利用太空發電站發出的電能，而無需再要地面對其供能。如果利用同步衛星技術建立起環球太空發電站的供電系統，甚至可使飛機永遠在地球上空航行。尤其在航天活動中，更是為航天器能源供給提供了一條極佳的途徑。通過束能的利用，可以減少甚至取消航天器攜帶的燃料，從而大大提高航天器的凈載重量。 21世紀，人類將會獲得太空發電站帶來的好處。

⑵ 月環計劃的發電問題

我們都知道，太陽能是一種取之不盡的、安全無污染的清潔能源。因此，近幾十年來科學家想出各種辦法來利用太陽能。最近提出「月環」太陽能計劃的是日本清水建築株式會社的一家研究機構，他們打算在月球赤道地區部署大量太陽能電池板，將收集到的太陽能傳回地球接收站，以供地球所需。
既然地球上也能進行太陽能發電，為何要不遠幾十萬公里到月球上去發電呢？這是因為月球發電的優勢明顯。首先，月球的大氣層十分稀薄，與地球相比簡直稀薄到可以忽略不計的程度，因此月球上不會有雲層和霧氣出現，當然也不會有陰天出現，可以保障太陽能電站長年累月地發電。假如你身處月球，在白天看到的太陽要比地球明亮得多，光芒萬丈的太陽似乎噴吐著灼人的火焰，因此在月球上進行太陽能發電的效率也遠比地球要高得多。
由於月球基本上沒有大氣，也就不會有風沙天氣出現，而風沙是在地球上需要解決的重要問題。在地球的赤道地區進行太陽能發電，大多會選在荒無人煙的沙漠地區。然而，沙漠地區風沙大是出了名的，風沙不但會侵蝕太陽能電池板，而且會覆蓋在太陽能電池板上，影響太陽能的吸收，因此需要人工經常性地清理沙塵。而在月球上，基本上不需要花費人工清理沙塵。
另外，由於月球是個無人區，不存在拆遷房屋或佔用耕地的問題。月球上也沒有江河湖泊對陸地的隔離，鋪設起來將比在地球赤道容易得多。不過，月球赤道上有許多環形山，鋪設太陽能電池板需要繞過環形山的大坑。因為坑裡不但鋪設難度大，而且會出現太陽照射不到的陰影區域。 要在月球赤道上鋪設「太陽能腰帶」發電，所面臨的最主要的問題是成本巨大，可能需要多個國家合作才能完成。根據研究人員的設想，需要先發射一些太空機器人到月球上平整場地。既然月球大氣稀薄到不可能產生風，月球表面理應比較平整，事實上並非如此。月球上也覆蓋著厚厚的粉塵和碎石，它們主要是小行星撞擊月球產生的。還有一個重要的原因是太陽的力量，月球上大氣稀薄導致白天月表溫度高達100多攝氏度，夜晚則低至零下100多攝氏度，晝夜溫差高達300攝氏度，導致月球岩石因溫差而碎裂。
在月球上發電還要從技術上解決過熱和過冷的問題。地球自轉一圈需要一天，而月球自轉一圈需要28天，也就是說無論是月球的哪一面，白天和黑夜都是14天，長時間的高溫和長時間的低溫對太陽能電池板的材料要求很高，需要電池板有抗高溫和低溫的本領。而且，由於太陽能電池板的吸光本領要比岩石強得多，14天不間斷地強光照射可能會導致太陽能電池溫度攀升到被損壞甚至熔化的程度，這就需要較強的冷卻設施。好在月球岩石的導熱性差，可以通過冷卻液流過月表以下的低溫岩石來冷卻電池板，還可以由此進行溫差發電，把劣勢轉化為優勢。
月球發電還需解決的是能量傳輸問題，月球遠離地球38萬公里，靠電線輸電是不現實的，只能採用無線輸電的方式，常見的是微波輸電或激光輸電。首先要在月球建立天線直徑達幾十公里的能量發射站，接著在地球上建立若干個大功率的能量接收站。由於月球的自轉和公轉速度幾乎一樣，導致月球始終以一面對著地球。在月球的背面進行太陽能發電，不能把電能直接發射到地球，需要用電線把電能從月球背面傳輸到正面。這也是一個浩大的工程。
為了對太陽能電池板、輸電線路和輸電站進行維修，研究人員還設想在月球表面建設一條長達1萬公里的環球鐵路。在如此巨大的工程建設中，如果所有的物資都從地球運送上去，在百年之內可能都算是一項不可能完成的任務。因此，研究人員設想利用月球上的土壤中獲取該計劃所需的水、單晶硅、鐵、混凝土、氧和陶瓷。 如同地球赤道一樣，月球赤道所在的區域是月球上是最熱的地區，也是太陽光最強的地區。按照研究人員的設想，可圍繞月球赤道鋪設一圈太陽能電池板，就如同為月球佩戴上一個太陽能腰帶。所有太陽能板加起來的寬度將達400公里，長度和月球赤道一樣，將達1萬多公里。這么龐大的太陽能發電廠產生的電能也是十分驚人的，每年可發電13萬億度，可佔到全球用電總量的30%以上。
現在有關「月環」工程的具體時間表還沒有宣布，但是一旦開始實施，它將是人類有史以來建造的規模最大的公共工程。雖然不少人質疑日本研究人員這項雄心勃勃的太陽能開發計劃的可行性，但是清水建築株式會社對這個計劃充滿信心，他們在公司的網站上寫道：「憑借創新性的設計，加上先進的太空技術，我們將讓人類向著這一夢想邁出一大步。」對於人類來說，即使這個工程具有可行性而且開工實施，它也將是耗時漫長、耗資巨大的工程。不過，真的這個工程一旦成功，人類將受益無窮。

⑶ 在太空中建立發電站，獲取太陽能能源！這種方法可能嗎

太空太陽能發電站的設想是非常偉大和雄心勃勃的，但實現它所需的資金是驚人的。彼得·格拉澤他在1968年將太陽能發電站移入太空的設想需要開發一顆太陽能衛星，並將其發送到離地面36，000公里的軌道，即地球同步軌道。在這個軌道上，衛星繞地球飛行一圈的時間與地球旋轉一周所需的時間完全相同，美國政府對格雷澤的宏偉假設不感興趣，因為這將花費很多錢。

然而，在20世紀70年代，美國太空梭還沒有正式投入使用，因此人們認為格拉澤的計劃很難在短期內實現。在1999和2000年的時候，美國國會分別向美國國家航空航天局撥款500萬美元和1500萬美元。

關於在太空中建立發電站獲取太陽能能源這種方法可能嗎的問題，今天就解釋到這里。