一项中国研究表明,太阳能卫星有朝一日可能兼作电子战工具。
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中国建设空间太阳能电站的宏伟计划正重新引发关注,此前有科学家透露,该系统还可支持通信控制、电子战等军事行动。该概念的核心是一个巨大的轨道基础设施,能够收集太空中的太阳能,并通过高度聚焦的微波束将其传回地球。
这类系统通常被视作未来的清洁能源来源,但研究人员表示,若为国防目的进行改造,同一技术也能实现其他战略能力。
具备双重用途潜力的轨道能源系统
中国科学家、西安电子科技大学教授段宝岩近期发表的一篇论文,概述了该项目的重新设计方案。段教授是中国"逐日工程"的主要架构师。根据该报告,改造后的系统在承担从太空传输能源的主要任务之外,还可支持"通信、导航、侦察、干扰和遥控"等多种功能。
据报道,该系统依赖于极窄且可精确控制方向的微波束,能够将能量从轨道远距离传输至地面接收器。虽然其设计初衷是为了高效的能量传输,但理论上,同样的波束成形能力也可用于瞄准通信系统,可能实现信号干扰或保障军事通信安全。
该技术属于空间太阳能电站(SBSP)概念范畴,即在轨道上收集近乎持续不断、且不受天气或昼夜循环影响的太阳光。能量被转化为电能后,通常使用微波或激光,以无线方式传输至地球上的接收站。研究人员认为,由于轨道上的电池板没有大气损耗或云层遮挡,此类系统单位面积产生的能量远超地面太阳能农场。
中国的OMEGA方案(即"轨道M形探索与吉瓦级应用"的缩写)于2010年代首次提出,此后已发展为由多个较小太阳能收集单元组成的模块化架构。这种分布式设计旨在简化工程挑战、改善热管理,并确保即使部分模块发生故障,系统也能继续运行。
全球竞逐太空能源
中国并非唯一追求这一构想的国家。空间太阳能电站正受到世界各地航天机构和研究机构越来越多的关注。在美国,NASA探索了SPS-ALPHA("任意大型相控阵太阳能卫星")概念,该概念同样依赖大型模块化单元网络来收集太阳能并将其传回地球。
与此同时,加州理工学院的研究人员于2023年发射了一个原型系统——空间太阳能演示器。该项目测试了可展开结构、先进光伏电池以及能够在轨道上无线传输能量的微波阵列等技术。
欧洲也正通过欧空局的SOLARIS计划研究这一概念,该计划旨在评估在未来几十年内,轨道太阳能电站能否为地球提供持续的可再生能源。
尽管关注度日益增加,但该技术在技术和经济层面仍面临挑战。在轨道上建造公里级的结构、将能量传输数万公里,以及保持精确的波束控制,都是研究人员持续努力攻克的主要障碍。
科幻般的雄心与战略影响
中国的空间太阳能电站项目,与另外几个同样雄心勃勃的项目并驾齐驱,凸显了中国长期太空规划的规模。这些项目包括被中国媒体描述为理论上的天基航母系统的"南天门计划",以及计划在2030年代初期在月球上建造核反应堆,为未来月球基础设施供电的提议。
其他已在推进的任务也体现了同样的实验性探索。例如,中国的天问二号任务预计将尝试一项复杂的小行星采样操作,使用设计用于锚定在旋转太空岩石上的机械臂。中国还讨论了一些未来主义发射概念,例如电磁火箭发射平台,该平台可利用地基电磁系统而非传统火箭来加速航天器。
在此背景下,"逐日"空间太阳能电站系统,成为更广泛的、聚焦于长期太空基础设施的技术战略中的另一块拼图。虽然其主要目标仍是从轨道持续产生清洁能源,但传输高度受控微波束以及支持通信和导航功能的能力表明,它也可能成为支持卫星及其他太空系统的更大轨道网络的一部分。
如今,该技术仍处于实验阶段。但无线电力传输、模块化空间结构以及轨道制造方面的进步,正稳步将曾仅局限于理论研究的构想推向实际测试。
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