太空太陽能發電站的想法看似很完美,不但不受天氣和畫夜影響,全天候收集太陽能,在太空環境下還可以獲得更高的發電效率。可惜,要把這個想法變成現實面臨著巨大的技術和經濟障礙。目前包括日本JAXA、中國、美國、歐盟在內的許多國家都在進行太空太陽能發電的研究,歐洲太空總署甚至表示在 10 到 20 年內可實現計畫。
航太工業專家亨利·巴代(Henri Bardet) 認為這項技術短時間內不太可能實現。曾於 2007 年至 2017 年在歐洲太空總署負責電力系統、電磁相容性和太空環境部門, 航太工業工程相關工作長達 27 年。他認為首先是規模問題。為了發出足以供地球使用的電量,太空發電站的體積得比國際空間站大上數百倍,比最高的摩天大樓還要高。組裝和維護這種超級巨無霸在太空中是個龐大的工程項目。
其次是成本問題。把這麼龐大的結構送上36000公里的高空軌道,需要大量的火箭發射次數,費用高達數千億美元,遠遠高於在地面上建置太陽能電廠。
再者是傳輸問題。把太空發電站的電力無線傳送到地面,必須利用微波束。可是微波在空中會逐漸分散開來,因此需要極大的發射天線來精準對準地面接收站。經計算這個發射天線直徑需達750公尺,相當於整個東京市的面積那麼大。
最後,要控制這麼大規模的微波發射陣列,使其精準同步定向傳輸,是項極高難度的技術挑戰,目前尚無先例可循。
以上可知道利用無線方式從太空輸送大量電力到地球,在可預見的未來恐怕難以實現。計畫聽起來很浪漫,但實際操作上的困難度實在太高。或許未來科技突飛猛進的一天再讓這個美夢成真較為可能。這裡看更多。