空间太阳能电站构想和其相关技术的发展.pdf

航天返回与遥感 第 32卷第 5期 SPACECRAFTRECOVERY REMOTESENSING 2011年 10月 空问太阳能电站构想及其相关技术的发展 张钧屏 (中国科学院上海技术物理研究所 ，上海 200083) 摘 要 文章介绍了太阳功率卫星(SPS)的发展背景、基本原理和系统构成，分析了实现 SPS的主要技 术条件。通过分析 目前 国际上建设 SPS所开展的实验及其相关技术的发展 ，以期对 中国未来发展空间太阳能 电站技术提供借鉴 关键词 太阳功率卫星 空 间太阳电池 微波功率传输 目标探测和波束控制 空间发射与运输 空间 机械人 ． 中图分类号：V476．5；V474 文献标识码：A 文章编号：1009—8518(2011)05—0010—09 TheConceptofSolarPowerSatellite(SPS)andItsKeyTechnologies ZhangJunping (ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200083，China) AbstractThedevelopingbackgroud，conceptandsystemstructureforthesolarpowersatellite(SPS)arede- scribedinthispaper．Themainspecificationwillbediscussedindetail．TheSPStechnologyisinthefrontierof thescienceandtechnologydevelopment，includingadvancedtechnologiesofspace，eneryg ，powertransmissionand fundamentalsciencesonthematterandinformation．ThekeytecnologiesforbuildingSPSincludethedcpower generationinspace，microwavepowertransmission，spacerobottechnoloyg ，theinfrastructureofspacelaunch，as- sembleandtransport． Keywords Solarpowersatellite Spacesolarcells Microwavepowertransmission Targetdetectionand beam control Spacelaunchandtransportation Spacerobot 1引言 空间太阳能电站是国际上提出解决能源问题的新构想。它利用部署在太空的大型光伏型电池列阵收集 太阳能量，然后将太阳电能转换成微波功率射束，定向地传送到地球上的接收天线。地面整流二极管天线，将 微波射束直接转换成负荷 电站的电力。这一构想是过去四十年长期研究的成果。下一步将利用20年的时间 研制和部署具有富裕度的空间太阳能电站，为解决人类能源问题提供新手段。空间太阳能电站技术不仅为人 类利用太阳能提供先进的技术和系统，而且也为空间技术能力的转型实现重大的突破和进展。 2 空间太阳能源在解决世界能源 问题方面的潜力 作为未来耗资巨大的特大型空间工程技术，首先要关注的是其价值和潜力。经过多年论证和先期技术探 收稿 日期：2011-05—24 第 5期 张钧屏 ：空间太阳能 电站构想及其相关技术的发展 ll 索，目前已经确信，空间太阳能电站技术具有解决世界能源问题的潜力。 2．1人类能源结构的疑虑 能源是世界发展和人类生活的基本条件。据权威统计，世界人 口到 2050年将超过 80亿。随着社会的进 步，人类生活水平的提高，每人每年消耗的能源也在不断增长。