不盡能源太空來

在日本因地震引發的核泄漏危機后，用太陽能等清潔能源取代核電的呼聲日漸高漲。最近，日本一家公司公布了一項在月球上建設太陽能電站的“月環”計劃，希望把月球上的太陽能轉移到地球上來。這項計劃是近年來最勁爆的太陽能計劃，也是最具創意的大科學工程設想之一。

“月環”太陽能計劃是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。

月球發電優勢明顯

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，因此月球上不會有云層和霧氣出現，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。

由于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，由于月球是個無人區，不存在拆遷房屋或占用耕地的問題。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。因為坑里不但鋪設難度大，而且會出現太陽照射不到的陰影區域。

如何在月球上發電

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。事實上并非如此。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，導致月球巖石因溫差而碎裂。

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，由于太陽能電池板的吸光本領要比巖石強得多，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。好在月球巖石的導熱性差，可以通過冷卻液流過月表以下的低溫巖石來冷卻電池板，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，只能采用無線輸電的方式，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。由于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。

月球發電規模驚人

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，可占到全地球用電總量的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，該公司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。”對于人類來說，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，這個工程一旦成功，人類將受益無窮。