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富豪解囊 加州理工實現太空太陽能發電計畫

加州理工研究團隊正在開發太空太陽能發電硬體設施。法新社

科幻作家Isaac Asimov在1941年發表關於機器人與人工智慧(AI)短篇小說《理性》(Reason),其獨特的背景設定關注度不減,那就是收集太陽能並透過微波向行星傳遞能量的太空站。

如今Asimov筆下的作品情節已漸成現實。據IEEE Spectrum報導,美國加州理工學院(Caltech)宣布房地產大亨Donald Bren將資助1億多美元於太空太陽能發電計畫(SSPP)。

這項計畫已持續進行10幾年,加州理工學院的開發團隊有望在2022年底或2023年首次發射測試陣列。

由於太陽永不落下,雲層無法形成,所以高地球軌道(High Earth orbit)是建造太陽能發電廠的最佳地點。但為了產生大量的電力,過去大多數的電廠設計必須斥資鉅額成本,且不切實際。

目前加州理工研究團隊正在開發硬體設施,製造模組化的太陽能電池板。砷化鎵光電池連接到「瓦片」,每塊瓦片為陽能板基本單位,僅有100平方公分的大小。

SSPP研究人員強調,每塊瓦片本身就是個小型太陽能發電站,配有太陽能光電裝置、微型電子零件與微波發射器。當所有瓦片連接在一起時,形成更大的模組,面積達60平方公尺。

據了解,發電站向地面接收器的能量傳輸將利用同步相控陣微波訊號來實現,因為微波不是游離輻射(Ionizing radiation),所以這種傳輸方式相對安全。

SSPP計畫負責人Harry Atwater博士表示,實現太空太陽能發電還需要數年的時間,包含日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)、中國國家航天局(CNSA)以及美國太空總署(NASA)積極開發太陽能發電解決方案,若新技術實現並大規模部署,將徹底顛覆能源領域的發展。


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