我國自1970年4月24日成功地發(fā)射“東方紅一號”衛(wèi)星以來,先后成功地發(fā)射了40多顆人造地球衛(wèi)星,特別是返回式衛(wèi)星的高回收率,表明我國在衛(wèi)星的發(fā)射、定位、遙測及遙控等方面具有先進水平。
目前我國已有多種型號的長征系列運載火箭,輸送的有效載荷也越來越大,已能承擔國際上各種衛(wèi)星的發(fā)射業(yè)務。
空間電站十分龐大,裝配、維修技術也很重要。但由于我國在載人航天、空間站建設方面尚是空白,缺少空間現場活動的經驗及相關技術,給空間電站的建設帶來一定的困難。要建設空間電站,除發(fā)展載人航天、空間站技術外,應同時或首先研究空間遙控機器人技術。因為即使無人上天,具備先進的遙控機器人技術,同樣可完成空間設備的組裝工作。
另外,為了降低空間電站的建設成本,應重點降低運輸成本,提高有效載荷,同時研究其它各種運輸技術,如電子推進器、磁懸浮火箭、可重復使用的運載器等。
盡管就我國的目前空間技術水平而言,尚不具備建設地球軌道空間電站的能力,月球探索更是遙遠,但就空間工業(yè)基礎來講,我國已具備建設空間電站所需空間技術的潛能。
2.4 其它相關技術基礎
空間太陽能電站除光伏發(fā)電外,還有熱發(fā)電、熱離子發(fā)電等方式。這些發(fā)電技術國內也有一定基礎,它應用在空間發(fā)電的基本原理是一樣的,只要相關技術發(fā)展成熟,便可應用到空間電站,所以對這些技術也應開展研究,以便將來在空間電站建設中多一些選擇。
3 我國空間電站的構想與發(fā)展途徑
我國未來能源結構的組合,應在充分開發(fā)利用地球上的自然能源資源外,同時利用空間太陽能??臻g電站不僅空間采集太陽能,也可在平衡輸送地區(qū)間能源需求方面發(fā)揮作用,國際上提出的電力傳輸衛(wèi)星PRS(Power Relay Satellite)就是基于這一設想[3]。
我國未來空間電站的發(fā)展方案與發(fā)展途徑的設想:
(1)作為建設空間電站的第一步,P.E.Glaser提出的太陽發(fā)電衛(wèi)星SPS方案是比較合適的選擇( 圖1)。特別在我國尚未有載人航天及空間站的情況下,通過大力發(fā)展遙控機器人技術、WPT技術等,可以在較短的時間內完成該方案的技術準備,并初步建立SPS系統(tǒng),此時發(fā)電功率雖受一定限制,但可通過其進行相關技術的試驗論證工作。
(2)作為地區(qū)資源的平衡手段,進一步發(fā)展電力傳輸衛(wèi)星、微波中繼站等。例如,在國內人口稀少、自然資源如太陽能、風能、水能包括礦物資源豐富的地區(qū)集中建設大型電站,然后通過電力傳輸衛(wèi)星或微波中繼站向人口集中地區(qū)或其它缺電地區(qū)送電(圖2)。
(3)我國實現載人航天及建立空間站后,可擴大SPS的功率,并考慮其它的發(fā)電方式如太陽熱發(fā)電等,再進一步考慮月球發(fā)電構想。
為了加速建設我國空間電站,建議做好以下工作: