加州理工學院的太空太陽能項目為其第一個軌道原型做準備

加州理工學院雄心勃勃的太空太陽能項目，在一筆上億美元的巨額捐款的支持下，正準備將其第一批原型發射到軌道上。這些先進的超輕結構將收集、轉換和無線發送能量。

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為什麼研究人員想在太空中收集太陽能？他們認為在太空中24小時可以獲得幾乎無限的太陽能，沒有大氣層的阻礙，更不用說受天氣或障礙物影響。每平方米太陽能電池板在太空中的能源潛力是地球上的八倍。問題一直是如何做到這一點–以及事實上，它將花費多少錢。在太空中發射、組裝和維護設備的成本是天文數字。一個有價值的太空太陽能裝置的規模是令人難以置信的，而前所未有的問題在旅程的每一步都帶來巨大的障礙。

加州理工學院的一個團隊並不氣餒，而且確實被這一挑戰所激勵，他們已經在太空太陽能項目上工作了近十年。早在2013年，Irvine公司董事長(Donald Bren就為該項目提供了超過1億美元的驚人捐贈–這筆捐贈最近才被披露，2015年諾斯羅普-格魯曼公司又為該項目提供了1750萬美元的資金。

該項目基本上是在三個方面進行的。一個小組一直在研究重量極輕的高效光伏電池，其功率重量比甚至比目前在國際空間站和現代衛星上使用的太陽能電池板高出50-100倍。

第二個團隊專註於開發超輕、微型、低成本的設備，將來自太陽能電池板的直流電轉換為射頻功率，然後將其傳送到地球上，使用相位操縱將光束電子化地引導到地面上的接收器陣列。

這兩個團隊已經將他們的進展結合到一個“瓦片”的功能原型中–大約10平方厘米，結合了太陽能捕獲、轉換為射頻和無線傳輸。這些高度集成、非常靈活的“瓦片”，每塊的重量不到十分之一盎司（不到2.8克），它們被設計成可摺疊的配置，基本上沒有浪費的空間，被放入運載火箭並送入軌道，在那裡它們會自己展開。

因此，整個空間太陽能陣列被設想為一個超模塊化的組件。這些“瓦片”被設計成2米寬的條狀，長度可達60米。這些條狀物被整合成大約60×60米的模塊。

因此，第三個小組一直在研究如何建立一個全尺寸的陣列，將數以千計的“瓦片”組合成模塊，並將數以千計的模塊組合成一個巨大的太陽能收集和傳輸陣列，面積約為9平方公里。這個小組得到的挑戰是為這些模塊創造超輕、超薄的空間結構，這些結構可以非常緊密地摺疊起來，然後自主地展開成巨大的模塊，並在陣列像飛毯一樣在太空中呼嘯時保持其形狀和位置。