世界上首款太空太阳能发电产品：“太空之花”

在茫茫的太空中，几年之后很可能将盛开一朵朵“太空之花”。它们就像是太空中的向日葵，始终迎着灼热的太阳，收集着来自太阳的光和热。这些“太空之花”并非奇异的外星生物，而是美国研究人员正在研制的新型卫星，它们可将收集来的太阳能输送到地球上为人们照亮。

在地表利用太阳能，会遇到夜晚和阴雨天的麻烦。然而，如果远离地球大气层，进入没有遮挡的太空中，就可以一天24小时都能接受到阳光的照耀了。基于这个原因，不少科学家多年来致力于太空太阳能的研究，希望有一天人类能够高效收集太阳能。最近，美国国家航空航天局的研究人员表示，他们已经在这个领域内有了重要的突破。他们们设计出一种特别的卫星，可以发射到太空中高效收集太阳能。

负责这项研究的是太空太阳能专家约翰·曼金斯，他将新设计的太阳能发电卫星称之为“太空之花”。曼金斯曾经参与过多款太空太阳能发电站的设计，都被美国国家航空航天局的创新部门所否定，这次参与设计的“太空之花”则获得通过。这款卫星看上去像是一朵盛开的喇叭花，也像是一只漂亮的高脚酒杯。“太空之花”的正式名称是“随机性大型相位阵列太阳能卫星”。这款太空太阳能发电产品其实不是一颗大卫星，而是一组小卫星。这些卫星按照合理的组合排列在太空中，形成漂亮的“太空花园”。每颗“太阳之花”不是很大，直径约10米，质量预计为50-200公斤。

“太空之花”的“花朵”由成千上万个可控的高分子薄膜镜组成，镜面会根据太阳的方位改变镜面方向。“花朵”上的镜子负责收集阳光，然后全部反射到“花托”部位的圆盘状发电系统上。圆盘的正面是高效太阳能光伏电池板，可以把镜子反射的阳光转化为电能。根据发电阵列中“花朵”数量的差异，发电功率也有所不同。每朵“太空之花”可以产生数万瓦的电能，一组太空太阳能发电阵列则可产生数千万乃至数十亿瓦的电能。根据研究人员的估算，这种太空太阳能发电方式要比现有各种卫星上的太阳能电池板的效率高上数倍。

在“太空之花”圆盘状发电系统的背面，也就是向着地球一面，安装有多个微波发射器，可以把电能转化为高能微波，并发射给地面上的接收站。接收站可把微波再次转化为电能，然后传输给千家万户。除了“太空之花”外，此前有不少研究人员提出了太空太阳能发电的设想，但都因造价过高和存在一些技术疑点而搁浅。在近年来已经提出的多种太空太阳能发电站中，把能源传输到地球大多是采用微波的方式。也有科学家提出可采用激光的方式，但是激光传输能源的方式很可能危及其他飞行器的安全。

研究人员表示，“太空之花”除了用于把太阳能传输到地面外，还可用作“太空加油站”，为附近或路过的一些太空探测器提供能源。按照研究人员的设想，“太空之花”可以根据需要密布在太空的不同位置中，甚至可以发射到其他星球附近，作为星际飞行器的“加油站”。

美国研究人员正在加紧研制“太空之花”，他们希望在2016年就开始在近地轨道建设太空太阳能发电站，并在25年内完全建成。一些太阳能专家表示，“太阳之花”的可行性较高，如果它能按照计划的时间表投产，很可能是世界上首款太空太阳能发电产品。