上海
【文/观察者网 王一】
一个只存在于科幻小说中的技术——在轨太阳能发电站通过无线微波向地球传输能量，正随着中国科研团队的最新进展而逐步走向现实。
香港《南华早报》5月19日注意到，中国西安电子科技大学“逐日工程”研究团队近日成功测试了一套具备多目标同步供电能力的无线电力传输系统，可在精确追踪移动目标的同时，实现千瓦级微波能量的稳定传输，这一成果被认为可能为未来建设空间太阳能电站奠定关键技术基础。
据报道，研究团队早在2022年便完成了相关系统的全链路地面验证平台建设，并在近期进一步验证了其在动态环境下对多目标同步供能的能力。该系统的核心设施由一座75米高的试验塔构成，用于在地面环境中模拟并验证未来空间能源系统的全过程。
“逐日工程”空间太阳能电站地面验证系统 社交媒体
测试结果显示，这一系统能在约100米的距离内，成功实现1180瓦功率的微波定向传输，同时保持了微波波束的高精度控制能力。在另一组实验中，一架以每小时30公里速度飞行的无人机在30米的距离下，实现了143瓦无线电能的稳定接收。
此外，新华社报道称，这项研究在空间发电上，实现了太阳能聚光与光电转换效率的显著提升；在发射与接收天线集成化、小型化与轻量化上取得关键进展，为设备的太空部署奠定了基础。
港媒特别指出，中国研究团队自主研制了一对多动目标微波无线传能的空间太阳能电站地面验证系统，在百米级距离测试中达到约20.8%的无线能量传输效率，即输入的约1/5电能被有效转化为可用电力。
相比之下，美国国家航空航天局（NASA）喷气推进实验室在1975年进行的微波能量传输实验，虽然报告了54%的系统效率，但该实验是在高度受控条件下进行，且未涉及对移动目标的实时追踪与供能。
近年来，空间太阳能电站处于从理论探索迈向工程应用的关键阶段。西安电子科技大学的研究由中国工程院院士段宝岩主导推进，他长期致力于探索建设轨道太阳能电站。
2014年，段宝岩院士团队提出了欧米伽创新设计方案，计划在距地约3.6万公里的地球静止轨道部署，并开展科研攻关。最初设计为大型环状结构，但在2023年发表的研究论文中，团队提出了新的工程方案，以克服早期设计中的关键技术难题。
新版方案转向由多个小型分布式单元协同工作的架构，而非单一巨型结构，这一思路与NASA提出的“SPS-ALPHA”（任意大型相控阵列太阳能卫星）概念类似。
段宝岩介绍说，建设空间太阳能电站好比是部署在太空预定轨道的空间微波充电桩，可打破传统卫星对自身太阳能帆板的单一依赖，利用先进的微波无线传能技术，在浩瀚太空中为卫星筑起“无线充电站”。
空间太阳能电站的优势在于，轨道环境可持续接收不间断的太阳辐射，理论上能够实现全天候、无天气干扰的持续发电。能源随后被转换为微波束，再定向传输至地面或其他航天器，实现跨空间能源调度。
美国CNN新闻18频道评价说，中国研究团队的最新突破被认为是，中国空间太阳能电站长期项目中的关键一步。
据新华社，近日在陕西省技术转移中心组织的成果评价会上，专家组也一致认为，项目成果总体达到国际领先水平，对我国未来空间太阳能电站和微波无线传能相关理论与技术发展具有重要引领与支撑作用，产业化及工程应用前景广阔。
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