太空发电问题解决方法

⑴ 太空发电是什么它怎么把电送到地球

你好！太空发电站是指在卫星上安装庞大的太阳能电池板，将太阳能直接转化成电能，再把电能转化为微波束发回地面重新转化成电能。一个标准接收站的发电功率可达50亿瓦，相当于5个大型核电厂的发电量。当人们为地球上煤炭、石油等能源的日渐减少和消耗能源带来的全球变暖问题烦恼时，一些科学家把寻找新能源的目光投向了浩瀚太空。美联社援引美国五角大楼近期公布的研究报告指出，太空太阳能有望成为一种具有利用价值的新能源。科学家设想，通过向太空发射带有能量搜集装置的卫星，并将其搜集的能量转化为微波传送回地球，再转化为直流电，从而为人类提供“廉价、清洁、安全、可靠、可持续、可增加”的能源。太阳1小时释放的能量，可供人类使用1万至10万年，而通常太阳辐射到地球上的全部能量约为18万兆瓦，相当于每年燃烧90兆吨优质煤的热量。直接把太阳能变成电能的太阳能电站，目前发电率已经超过30％。把太阳能电池排成大面积的阵列，可以开动汽车，小型飞机，或给电视机、灯塔供电。但在地面上接收太阳能由于受到黑夜，阴天和大气层的影响，接收能力很有限。人类如何更有效地利用来自太阳的、无污染的能源呢？科学家们认为，最佳的方法是建立太空太阳能电站。在大气层以外的宇宙空间，太阳能比地面上强烈得多。在地面上，一平方米内接收到的太阳能最多不足1000瓦，在大气层以外，却可达1.4万瓦。这样，科学家们设计了一种太阳能发电卫星，它可以随时跟随太阳，接收太阳能。在35800公里高的卫星轨道上，没有空气，没有昼夜，没有四季之分，更没有阴云遮日，因此发电效率就高多啦！ 科学家们认为比较可行的太空输电途径就是利用微波系统。微波是一种电磁辐射，可以通过地球的大气层传输，其能量损失很小，在良好的气象条件下，通过微波将电能传输回地面，电能仅损失2％。 设计中的太阳能搜集转换器可大啦！它长5.5公里，宽4.4公里，上面布满了太阳能电池。一颗发电卫星可以携带两个太阳能搜集转换器。组装这样大的发电卫星可不容易。一颗发电卫星重量达1亿千克，在宇宙中组装这样一个庞然大物，必须使用航天飞机和许多高技术。估计这一计划将在21世纪成为可能。那时，它将对人类产生能源利用上的一次革命性变化，而且也会给交通、航空航天等领域带来辉煌。例如，为改善地球环境，在21世纪将会出现大量的电动汽车，通过接收束能的装置，就可在任何时刻源源不断地获得能源。束能飞机可直接利用太空发电站发出的电能，而无需再要地面对其供能。如果利用同步卫星技术建立起环球太空发电站的供电系统，甚至可使飞机永远在地球上空航行。尤其在航天活动中，更是为航天器能源供给提供了一条极佳的途径。通过束能的利用，可以减少甚至取消航天器携带的燃料，从而大大提高航天器的净载重量。 21世纪，人类将会获得太空发电站带来的好处。

⑵ 月环计划的发电问题

我们都知道，太阳能是一种取之不尽的、安全无污染的清洁能源。因此，近几十年来科学家想出各种办法来利用太阳能。最近提出“月环”太阳能计划的是日本清水建筑株式会社的一家研究机构，他们打算在月球赤道地区部署大量太阳能电池板，将收集到的太阳能传回地球接收站，以供地球所需。
既然地球上也能进行太阳能发电，为何要不远几十万公里到月球上去发电呢？这是因为月球发电的优势明显。首先，月球的大气层十分稀薄，与地球相比简直稀薄到可以忽略不计的程度，因此月球上不会有云层和雾气出现，当然也不会有阴天出现，可以保障太阳能电站长年累月地发电。假如你身处月球，在白天看到的太阳要比地球明亮得多，光芒万丈的太阳似乎喷吐着灼人的火焰，因此在月球上进行太阳能发电的效率也远比地球要高得多。
由于月球基本上没有大气，也就不会有风沙天气出现，而风沙是在地球上需要解决的重要问题。在地球的赤道地区进行太阳能发电，大多会选在荒无人烟的沙漠地区。然而，沙漠地区风沙大是出了名的，风沙不但会侵蚀太阳能电池板，而且会覆盖在太阳能电池板上，影响太阳能的吸收，因此需要人工经常性地清理沙尘。而在月球上，基本上不需要花费人工清理沙尘。
另外，由于月球是个无人区，不存在拆迁房屋或占用耕地的问题。月球上也没有江河湖泊对陆地的隔离，铺设起来将比在地球赤道容易得多。不过，月球赤道上有许多环形山，铺设太阳能电池板需要绕过环形山的大坑。因为坑里不但铺设难度大，而且会出现太阳照射不到的阴影区域。 要在月球赤道上铺设“太阳能腰带”发电，所面临的最主要的问题是成本巨大，可能需要多个国家合作才能完成。根据研究人员的设想，需要先发射一些太空机器人到月球上平整场地。既然月球大气稀薄到不可能产生风，月球表面理应比较平整，事实上并非如此。月球上也覆盖着厚厚的粉尘和碎石，它们主要是小行星撞击月球产生的。还有一个重要的原因是太阳的力量，月球上大气稀薄导致白天月表温度高达100多摄氏度，夜晚则低至零下100多摄氏度，昼夜温差高达300摄氏度，导致月球岩石因温差而碎裂。
在月球上发电还要从技术上解决过热和过冷的问题。地球自转一圈需要一天，而月球自转一圈需要28天，也就是说无论是月球的哪一面，白天和黑夜都是14天，长时间的高温和长时间的低温对太阳能电池板的材料要求很高，需要电池板有抗高温和低温的本领。而且，由于太阳能电池板的吸光本领要比岩石强得多，14天不间断地强光照射可能会导致太阳能电池温度攀升到被损坏甚至熔化的程度，这就需要较强的冷却设施。好在月球岩石的导热性差，可以通过冷却液流过月表以下的低温岩石来冷却电池板，还可以由此进行温差发电，把劣势转化为优势。
月球发电还需解决的是能量传输问题，月球远离地球38万公里，靠电线输电是不现实的，只能采用无线输电的方式，常见的是微波输电或激光输电。首先要在月球建立天线直径达几十公里的能量发射站，接着在地球上建立若干个大功率的能量接收站。由于月球的自转和公转速度几乎一样，导致月球始终以一面对着地球。在月球的背面进行太阳能发电，不能把电能直接发射到地球，需要用电线把电能从月球背面传输到正面。这也是一个浩大的工程。
为了对太阳能电池板、输电线路和输电站进行维修，研究人员还设想在月球表面建设一条长达1万公里的环球铁路。在如此巨大的工程建设中，如果所有的物资都从地球运送上去，在百年之内可能都算是一项不可能完成的任务。因此，研究人员设想利用月球上的土壤中获取该计划所需的水、单晶硅、铁、混凝土、氧和陶瓷。 如同地球赤道一样，月球赤道所在的区域是月球上是最热的地区，也是太阳光最强的地区。按照研究人员的设想，可围绕月球赤道铺设一圈太阳能电池板，就如同为月球佩戴上一个太阳能腰带。所有太阳能板加起来的宽度将达400公里，长度和月球赤道一样，将达1万多公里。这么庞大的太阳能发电厂产生的电能也是十分惊人的，每年可发电13万亿度，可占到全球用电总量的30%以上。
现在有关“月环”工程的具体时间表还没有宣布，但是一旦开始实施，它将是人类有史以来建造的规模最大的公共工程。虽然不少人质疑日本研究人员这项雄心勃勃的太阳能开发计划的可行性，但是清水建筑株式会社对这个计划充满信心，他们在公司的网站上写道：“凭借创新性的设计，加上先进的太空技术，我们将让人类向着这一梦想迈出一大步。”对于人类来说，即使这个工程具有可行性而且开工实施，它也将是耗时漫长、耗资巨大的工程。不过，真的这个工程一旦成功，人类将受益无穷。

⑶ 在太空中建立发电站，获取太阳能能源！这种方法可能吗

太空太阳能发电站的设想是非常伟大和雄心勃勃的，但实现它所需的资金是惊人的。彼得·格拉泽他在1968年将太阳能发电站移入太空的设想需要开发一颗太阳能卫星，并将其发送到离地面36，000公里的轨道，即地球同步轨道。在这个轨道上，卫星绕地球飞行一圈的时间与地球旋转一周所需的时间完全相同，美国政府对格雷泽的宏伟假设不感兴趣，因为这将花费很多钱。

然而，在20世纪70年代，美国航天飞机还没有正式投入使用，因此人们认为格拉泽的计划很难在短期内实现。在1999和2000年的时候，美国国会分别向美国国家航空航天局拨款500万美元和1500万美元。

关于在太空中建立发电站获取太阳能能源这种方法可能吗的问题，今天就解释到这里。