尽管太阳能有巨大的前景，但这项技术的缺点仍然很大。人们每天24小时都需要电力，但美国没有一个地方一年365天无云，晚上也没有太阳辐射。你必须找到一种方法来储存能量以应对那些太阳照射不到的时期，而目前还没有一种大规模的方法来做到这一点。
此外，太阳能电池阵的最佳位置——美国西南部的沙漠——远离人口中心，所以即使在最好的情况下，你也必须通过还不存在的传输线将电力输送数百英里。
但有一种方法可以全年每天24小时利用太阳能，并将其发送到地球上的任何地方:将太阳能电池板发射到太空，然后将能量传回地球。
这个概念听起来很牵强，非常不切实际，当五角大楼和太空爱好者在上世纪六七十年代开始谈论它时，它确实是。然而，最近，太空太阳能的想法(SBSP)已经开始不那么像科幻小说，而更像是一种时代即将到来的技术，五角大楼和私人公司正在加紧努力，使太空太阳能成为现实。
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两年前，五角大楼的国家安全空间办公室(NSSO)发布了一份报告推荐美国“开始协调国家计划以发展SBSP。”一年前，工程师使用一些将在SBSP中使用的技术进行了一个小但成功的实验，从太阳能电池中采用能量，将其转化为微波炉，然后将其从毛伊岛欣赏到夏威夷大岛92英里，在哪里它被转换回20瓦的电力。
去年春天，总部位于加州的Solaren公司与太平洋天然气和电力公司(PG&E)签署了一份合同，通过将太阳能阵列发射到太空，到2016年提供200兆瓦的电力——大约是一个普通燃煤电厂发电量的一半。其他几家公司也宣布了他们发射自己的太阳卫星的计划。
关于太空太阳能发电是否会很快成为现实，有很多疑问，而且理由很充分:该技术包括向太空发射一系列大型卫星，利用机器人技术组装太阳能阵列，利用微波技术将能量传输到22000英里以外的地球，然后在地面上将其转化为电能。
问题是，这项工程壮举能否以与地面太阳能相竞争的价格实现。
然而，事实是，由于近年来的技术进步，所有这些现在都是可行的，尽管价格昂贵。这些技术包括更便宜、更可靠的发射技术、用于太阳能站的更轻、更坚固的材料、组装太阳能阵列所需的机器人技术的重大改进、更高效的太阳能电池、更精确的数字设备，以便将能量精确地定向到地球，更小更强的微波发射器和接收器。
最大的问题是，这项工程壮举能否以与地面太阳能具有竞争力的价格实现。到目前为止，五角大楼估计，到2016年将一个10兆瓦的实验太阳能站投入轨道将花费100亿美元，比Solaren的高5倍，产生的电力要少得多。
许多因素促使人们重新对太空太阳能产生兴趣，包括推动减少温室气体排放和来自军方的兴趣日益浓厚。但如果这项技术过于昂贵或不切实际，那么上述两种力量都没有多大意义。
1968年，一位名叫彼得·格拉泽(Peter Glaser)的工程师首次提出SBSP，他曾在亚瑟·d·利特尔咨询公司(Arthur D. little)工作，从事各种与太空有关的项目。基本的组件——太阳能电池、微波发射器和接收器——已经存在，而且随着阿波罗计划开始逐渐结束，美国宇航局正在试图弄清楚下一步该做什么。
20世纪90年代成为NASA高级概念经理的约翰·曼金斯(John Mankins)说，“他们试图弄清楚如何处理航天飞机。”其中一个想法是开始发射太空栖息地——让大量的人在太空生活和工作。“这些人需要一些事情做，”曼金斯说，“所以他们有了一个想法，那就是建造太阳能卫星。”
研究表明，这是一个可行的，但令人生畏的提议。“那时候还没有个人电脑、微电子学和机器人技术，”曼金斯说。“制造类似航天飞机机械臂的东西是无法想象的。所以你需要这些庞大的人员来把这些东西连接在一起——而且卫星本身的体积必须非常大。我们需要一个新的发射系统，让航天飞机相形见绌。”
在22000英里的高空，一颗地球同步卫星几乎一直处于充足的阳光下。
他说，归根结底，这是可以做到的，但产生第一千瓦电力的成本相当于今天的一万亿美元，而且需要20年的时间。“国家研究委员会(National Research Council)和技术评估办公室(Office of Technology Assessment)对此进行了研究，”曼金斯回忆说。“其中一个说，‘让我们十年后再来考虑这个问题。’另一个则说，‘让我们再也不要考虑这个问题了。’”
在20世纪90年代中期，美国宇航局确实重新审视了这个概念。根据人类的方向，一支工程师组装，看看技术的进步是否使太空太阳能更加可行。“基本答案，”他说，“是”是的。“
在过去的十年中，有两种其他因素促进了SBSP的前景：气候变化和军队的利益。
如果世界将避免气候变化的最严重影响，则越来越难以承认，非碳能源将是至关重要的。它几乎不可避免的是，碳排放将最终征收一种方式征税，当他们是，像SBSP这样的可再生能源将在经济上立即变得更加竞争。
这就是Solaren和PG&E的动力所在。虽然该公司的工作是秘密进行的，但Solaren公司表示，发射几颗携带设备的卫星将花费大约20亿美元，这些设备将被机器人组装成一个单独的大型太阳能站。该公司计划提高效率的一种方法是使用抛物面反射器将太阳光集中到太阳能电池上。
“The biggest expense,” says Cal Boerman, Solaren’s director of energy services, “is the cost of getting into space, and we’re convinced we can get the weight down to the point where we can do this with a minimum number of launches.”
Solaren最终想要将能够产生足够100万个家庭使用的电力的轨道卫星送入轨道。
与任何SBSP系统一样，能量将被转换为微波，并将其光束到所谓的indenna - 一个“将”微波恢复电力的天线。太阳的en’s, to be located near Fresno, Calif., will consist of an array of smaller antennas that will cover about a square kilometer — far less real estate than you’d need if you were using ground-based solar cells to gather an equivalent amount of power.
因为Solaren的卫星将在地球同步轨道上，天线将不必在天空中跟踪它;就像卫星电视接收器，它们总是瞄准天空中的一个固定点。在22000英里的高空，一颗地球同步卫星几乎一直处于充足的阳光下。
至于安全问题，他说，微波的传播范围超过一平方公里，这意味着它们对碰巧飞过它们的一群鸟来说相对无害。如果光束出现漂移，卫星将按照程序将其散射。
太阳的en isn’t the only company trying to commercialize SBSP: PowerSat, based in Everett, Wash., has recently filed patents for its own space-power system, which will use an array of hundreds of small satellites linked together rather than one large one. PowerSat says it can reduce some of the high costs of putting the technology in space by using solar energy to power electronic thrusters to maneuver the satellites into orbit. A Swiss company, Space Energy, is also working on SBSP. Solaren is the only one, though, with a contract with a utility. “As we talked to investors,” says Boerman, “they naturally asked, ‘Can you sell it?’”
如果这个第一个项目备受出答，Solaren最终希望放入可以产生电力千兆的轨道卫星，足以为大约100万房屋提供电量。
这种未来派方案可理解地产生了很多怀疑的态度。太空专家一直在网上争论这个问题吗一些人认为Solaren的项目将比该公司估计的要昂贵得多，部分原因是它可能需要十多次发射——而不是该公司所说的四次——才能将太阳能站送入太空。
但军队对SBSP的兴趣可以提高这项技术。据海军陆战队LT.Paul Dimphousse，国家安全空间办公室的先进概念负责人，军方对SBSP感兴趣两大原因。
通过作为早期的客户，政府可以迅速加速技术的发展。
首先，他说，“我们显然对能源安全感兴趣，我们也对摆脱对化石燃料的依赖感兴趣，因为气候变化可能会带来国家安全风险。”但丹弗斯指出，太空太阳能技术也有战术优势。当军队在伊拉克或阿富汗等国家的偏远地区作战时，它使用柴油发电机为前方基地提供电力。
Damphousse说:“我们在获取能源方面有很大的足迹。”他指出，频繁的油轮护送、士兵的保护和空中支援——所有这些都是昂贵和危险的。
Danphouse说，能够用空间直接从空间挖出的电力显然有很多吸引力，即使它相对昂贵。他说，这对战场不仅有用，而且对受自然灾害影响的地区，如飓风卡里娜飓风。
出于这些原因，Damphousse支持由五角大楼和其他机构——如美国宇航局和能源部——进行协调研究的想法，这些机构将在天基电力方面有利害关系。
他说:“例如，我们可以在国际空间站上做一些实验，它已经在那里了，用自己的太阳能电池发电110千瓦，而不必发射专门的测试卫星。”
这种合作可能呼吁美国航空航天局呼吁。“我怀疑美国宇航局将开始致力于能源和更先进的技术，更少的人，”让我们到2018年到月球，“”甘林斯说。
政府通过承担SBSP的一些研究，并成为SBSP的早期客户，可以迅速加速该技术的发展。航空历史学家一致认为，政府支持航空邮件的决定在发展飞机工业方面发挥了重要作用，导致了技术创新和规模经济。同样的现象可能会让一种新兴但听起来很古怪的技术进入能源主流。