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文/编辑：面包夹知识

中国，要把发电站建到太空去

近日，科技日报看似不经意间发布一则新闻：中国微波无线输电技术实现重大突破。此消息如石入水，或在科技领域泛起层层涟漪，引发广泛关注与期待。

在百米距离上，系统实现了1180瓦直流电传输，传输效率达到20.8%，波束收集效率高达88%，发射能量几乎全部被接收端捕获。

此新闻未引起广泛关注。众人刷到时，皆觉不过是个大号的手机无线充电器罢了，并未给予过多留意。有什么可大惊小怪的？

倘若将此系统规模拓展，把功率从千瓦级提升至吉瓦级，再将发射端从百米之距移至3.6万公里外的地球同步轨道，届时会呈现出怎样的一番景象呢？

没错，太空发电！在36000公里的轨道上，把太阳能转化为电能，然后用微波射回地球，这不就是戴森球的雏形吗？

难道中国真的要把发电站发射进太空了？没错，中国正在干这件事，这就是中国的"逐日计划"。

（一）美国搞不定的难题

人类文明史几千年，获取能量的方式其实一直很单一——烧开水。

远古以薪木为燃，而后煤炭登上舞台。待发电机问世，人们不禁思索，这驱动发电机运转的动力，究竟源于何方呢？还是靠烧煤、烧天然气。

化石燃料终有耗尽之日，故而人类始终在探寻清洁能源。诸如风力发电、水力发电以及光伏发电等，皆为人类探索途中觅得的良选。

但清洁能源有个bug：不稳定。水电到旱季就抓瞎，风电没风的时候就是摆设，光伏一到晚上直接归零。

1968年，美国科学家彼得·格拉泽突发奇想，提出一个极具创意的设想：将光伏板发射至太空。此脑洞看似大胆，却蕴含着无限可能。

太空没有大气层，阳光强度是地面的1.4倍，没有黑夜，发电效率是地面的至少5到10倍。

NASA一看，这玩意儿好啊，于是拉着美国能源部，搞了个"1979 SPS基准系统"研究：

部署一块10公里长、5公里宽的光伏板，通过直径一千米的天线把电能发射回地球，向地面提供5吉瓦电力，相当于5个大型核反应堆。

但这个计划工程上完全行不通。彼时，低成本可回收火箭尚未问世。50平方公里、重量逾万吨的光伏板，若实施发射，所需资金高达几万亿美元，如此高昂的成本着实令人惊愕不已。

更麻烦的是结构：光伏板必须对准太阳，天线必须对准地球，而太阳、光伏板、地球三者的相对位置不断变化。

这就需要一个几十米直径的旋转关节，还要传输几十万伏的超高压直流电，故障风险极高。

NASA最后搞不定，这一搁置就是几十年。

（二）中国院士破了局

不过，美国人搞不定，不代表中国人搞不定。

2014年，西安电子科大老校长、中国工程院院士段宝岩站了出来。

中国"天眼"FAST球面射电望远镜，球面镜固定不动，他用6根钢索吊了一个馈源舱，通过调节钢索长度，让馈源舱在球面上方灵活游走，从而稳定跟踪星星。

既然地面能这么搞，太空是不是也可以？这就是段宝岩的全新架构——OMEGA。

此架构宛如射向太空的FAST望远镜。由特殊透光材质薄膜构成球面，将阳光汇聚成一线，再安置“线状馈源”以吸收阳光，设计巧妙且独具匠心。

球形聚光镜不用动，只有线状馈源需要小范围移动。整个太空电站的重量，只有NASA方案的四分之一。

电传回地球，靠的是微波：太阳光变直流电，直流电变高频微波，微波发射出去，地面接收后再变回直流电并入电网。

但微波会发散，就像手电筒照墙，离得越远光斑越大。解决办法是相控阵技术——歼-20雷达、055大驱雷达用的都是这个原理：

由上百万个小天线组成阵列，控制每个小天线发射微波的相位，让信号叠加抵消发散能量，只在正前方形成一道笔直的能量波束。

西安电子科大有一座75米铁塔，就是微缩版的OMEGA系统。2022年，系统顺利通过验收。此工程虽传输距离仅55米、功率仅几百瓦。

却是人类历史上首个达成全链路、全系统微波无线传能的实际项目，意义非凡。2026年，这套系统实现了百米千瓦级传输，无人机在30米距离上也成功接收了电力。

最后说一句

美国人几十年前就有了这个设想，却被工程难题卡死几十年。

中国人换了一个思路，把不可能变成了可行方案。

真正的技术突破，往往不是想得多超前，而是有人愿意踏踏实实把那道卡了几十年的坎迈过去。