名为“逐日”的新系统将从地球静止轨道向地面传输电力，跨越超过3.6万公里。

多年来，科学家和工程师一直强调太空太阳能发电在解决地球能源短缺方面的潜力。

如今，中国西安电子科技大学的研究人员正在开发在太空收集太阳能并将其无线传输至地球的新技术。

该项目名为“逐日”，专注于构建能从超过3.6万公里外的地球静止轨道传输电力的系统。

中国全新的太空太阳能发电解决方案

在陕西省西安市西安电子科技大学校园内，副教授樊冠恒及其团队展示了他们太空太阳能发电新方案的关键组件。

他们利用悬挂在75米高塔上的直径4.8米的穹顶状反射镜，将太阳光聚集到太阳能电池板上。

产生的电能随后被转换成微波，并传输至100米外的整流天线，整流天线再将微波重新转换为可用的电力。

据一个专家评审组上月透露，近期测试实现了千瓦级能量传输，并证明该系统能同时向多个移动目标输送能量。

西安电子科技大学团队还在试验宽度为2至7米的菲涅耳透镜，这类透镜能用更少的材料高效聚光，同时使用冷却液进行热管理。

樊冠恒在接受媒体采访时将整个过程分为三个阶段：聚光、微波转换与传输，以及整流。研究人员在上午10点至下午3点的日照高峰时段进行测试。

能源危机的解决之道？

相比地面设施，太空太阳能发电具有显著优势。太空中的太阳能密度可达地球表面的六倍，且不受昼夜交替、天气或大气干扰的影响。

樊冠恒说：“正因如此，太空太阳能发电是解决地球能源危机的一种潜在途径。”

这一新项目由西安电子科技大学机电工程领域的先驱、前校长段宝岩领导。

段宝岩于2012年受美国国家航空航天局（NASA）“空间太阳能卫星阿尔法”（SPS-ALPHA）模块化卫星阵列概念的启发启动了这项工作，并设想了大规模系统的蓝图。一座100万千瓦级的太空电站——足以满足一座中型城市的需求——其反射镜展宽将达到数百米。

不过，挑战依然存在，比如需要解决可折叠或自组装结构的可展开性、实现精确的微波瞄准，以及确保波束对飞行器和环境的安全。

西安电子科技大学的新方案采用编队飞行的模块化单元，而不是单一的巨型结构，以此提升系统的韧性和可维护性。

中国的努力使其与美国、日本共同跻身该领域的领先行列。

虽然轨道部署仍是长远目标，但较近期的应用包括为轨道上的卫星进行无线充电，或从轨道乃至月球表面为月球基地供电。

对于该团队而言，下一个首要任务是争取进行轨道实验的资金。如果取得成功，这项技术便有望提供持续、高效的清洁能源，从而彻底改变全球电力供应格局。

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