“太空之花”照亮地球

楊先碧

在茫茫的太空中，很可能將盛開出一朵朵“太空之花”。它們就像是太空中的向日葵，始終迎著灼熱的太陽，收集著來自太陽的光和熱。這些“太空之花”并非奇異的外星生物，而是美國科研人員研制的新型衛(wèi)星，它們可將收集來的太陽能輸送到地球上為人們所用。

高效收集太陽能

夜幕降臨之時，孩子們有時會問：“太陽公公去哪里了呢？”父母則會說：“太陽公公回家睡覺了。”其實，太陽是個不會休息的大火球，一直不知疲倦地燃燒著自己，向太空散發(fā)光和熱。由于地球在圍繞太陽公轉的同時也在自轉，因此就有了白天和黑夜之分。即使在白天，由于大氣層的阻擋，陽光抵達地球表面時也減弱了不少；遇到陰雨天，我們更是與陽光無緣。

在地表利用太陽能，會遇到夜晚和陰雨天的麻煩。然而，如果遠離地球大氣層，進入沒有遮擋的太空中，就可以一天24小時利用太陽能了。基于這個原理，不少科學家多年來致力于太空太陽能的研究，希望有一天人類能夠高效收集太陽能。美國國家航空航天局的研究人員表示，他們已經在這個領域內有了重要的突破。他們設計出了一種特別的衛(wèi)星，可以發(fā)射到太空中高效收集太陽能。

璀璨花朵太空綻放

負責這項研究的是太空太陽能專家約翰·曼金斯，他將新設計的太陽能發(fā)電衛(wèi)星稱之為“太空之花”。這款衛(wèi)星看上去像是一朵盛開的喇叭花，又像是一只漂亮的高腳酒杯。這款太空太陽能發(fā)電產品其實不是一顆大衛(wèi)星，而是一組小衛(wèi)星。這些衛(wèi)星按照合理的組合排列在太空中，形成漂亮的“太空花園”。每顆“太陽之花”不是很大，直徑約10米，質量預計為50千克～200千克。

“太空之花”的“花朵”由成千上萬個可控的高分子薄膜鏡組成，鏡面會根據太陽的方位改變方向。“花朵”上的鏡子負責收集陽光，然后全部反射到“花托”部位的圓盤狀發(fā)電系統(tǒng)上。圓盤的正面是高效太陽能光伏電池板，可以把鏡子反射的陽光轉化為電能。每朵“太空之花”可以產生數(shù)萬瓦的電能，一組太空太陽能發(fā)電陣列則可產生數(shù)千萬乃至數(shù)十億瓦的電能。根據研究人員的估算，這種太空太陽能發(fā)電方式要比現(xiàn)有各種衛(wèi)星上的太陽能電池板的效率高上數(shù)倍。

在“太空之花”圓盤狀發(fā)電系統(tǒng)的背面，也就是向著地球一面，安裝有多個微波發(fā)射器，可以把電能轉化為高能微波，并發(fā)射給地面上的接收站。接收站可把微波再次轉化為電能，然后輸送給千家萬戶。也有科學家提出可采用激光的方式，但是激光傳輸能源的方式很可能危及其他飛行器的安全。

星際飛行“加油站”

在未來的外星探測尤其是近十年內就可能實施的火星探測過程中，如何為太空飛行器“加油”一直是個大問題。研究人員表示，“太空之花”可以用于解決這個難題。“太空之花”除了用于把太陽能傳輸?shù)降孛嫱猓€可用作“太空加油站”，為附近或路過的一些太空探測器提供能源。按照研究人員的設想，“太空之花”可以根據需要密布在太空的不同位置上，甚至可以發(fā)射到其他星球附近，作為星際飛行器的“加油站”。

美國研究人員正在加緊研制“太空之花”，他們希望在2016年就開始在近地軌道建設太空太陽能發(fā)電站，并在25年內完全建成。一些太陽能專家表示，“太陽之花”的可行性較高，如果它能按照計劃的時間表投產，很可能會成為世界上首款太空太陽能發(fā)電產品。

（插畫繪制/黑線條動漫工作室 插畫設計/木 青）