最近，科技日报似乎漫不经心地发布了一个新闻：

中国微波无线输电技术取得重大突破。

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88.0%，发射能量几乎全部被接收端捕获。

这个新闻并没有引起大的关注，大家刷到之后都觉得，这不就是一个大号的手机无线充电器吗？有什么可大惊小怪的？

但如果我们把这套系统放大，把千瓦级放大到吉瓦级，把发射端从百米提高到3.6万公里的地球同步轨道，会是什么景象？

没错，太空发电！

在三万六千公里的轨道上，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”。

1

网上有个段子，说人类文明史几千年，但获取能量的方式其实一直很单一——烧开水。

远古时代我们烧木头，后来我们烧煤炭。后来我们发明了发电机，但发电机的动力哪来的？还是靠烧煤、烧天然气。

但地球上的化石燃料早晚有一天会烧完，如果人类一直依赖化石能源，那就是死路一条。

所以，人类一直在寻找无污染的清洁能源，比如风电、水电和光伏。

但清洁能源也有个bug，不稳定。

水电到旱季就抓瞎，风电没风的时候就是摆设，至于光伏，一到晚上直接归零。

那么，能不能让光伏永远不间断地发电呢？

1968年，美国科学家彼得·格拉泽发表了一篇论文，提出了一个脑洞：

把光伏板发射到太空上去！

好处很明显，太空没有大气层，阳光强度是地面的1.4倍，没有黑夜，地球遮挡很短，一天绝大部分时间都能被阳光照射。

算下来，同样面积的太阳能板，在太空中的发电效率，是地面的至少5到10倍！

这不就是又便宜、又稳定还清洁的无限能源吗？

NASA一看，这玩意儿好啊！正好当时有钱，于是就拉着美国能源部，搞了个“1979 SPS基准系统”研究。

这个计划的设想是，在太空中部署一块10公里长、5公里宽的光伏板，然后通过直径一千米的天线把电能发射回地球，计划向地面稳定提供5吉瓦的电力，相当于5个大型核反应堆。

不过，这个计划虽然理论上很完美，但工程上完全行不通。

首先是成本。那时候还没有低成本可回收火箭，50平方公里的光伏板重达上万吨，发射进太空要花几万亿美元。

其次是结构。要在太空里发电，光伏板必须时刻对准太阳，但是你还得把电传回地球，所以发射微波的天线，又必须时刻对准地球。

可问题在于，太阳、光伏板、地球，三者的相对位置是不断变化的。

这就意味着，这个几公里长的大家伙，必须有一个几十米直径的旋转关节，时刻调整角度，一边保证光伏板对准太阳，另一边保证微波天线对准地球。

这个关节不仅要承受几公里光伏板带来的力矩，还要传输几十万伏的超高压直流电，别说被太空陨石撞一下了，就算出个故障，都能让这个精密的家伙彻底烧毁。

所以最后NASA搞不定，就把这个计划给搁置了。

这一搁置，就是几十年。

不过，美国人搞不定，不代表中国人搞不定。

2014年，一个中国人站出来了：

西安电子科大老校长、中国工程院院士，段宝岩。

这个名字你可能没听过，但中国天眼FAST球面射电望远镜你总听过吧？

很多人可能想不明白，FAST的球面镜是固定的，而地球是运动的，怎么保证球面镜始终对准某颗星星呢？

段宝岩解决的就是这个问题，他用6根钢索吊了一个馈源舱，球面镜不动，但馈源舱可以动！

只要通过调节钢索长度，不就能让馈源舱在球面上方灵活游走了？

需要观测某个星星的时候，只需要微调球面镜数千块面板的倾角，在球面中临时形成一块抛物面，然后把馈源舱运动到抛物面的焦点位置，不就能接收信号了？

而且，随着地球自转，面板倾角和馈源舱也会跟着动，这样一来，不就能稳定跟踪某颗星星了？

这个天才的解决方案，就是段宝岩搞出来的。

既然地面可以这么搞，太空是不是也可以呢？既然1979SPS基准系统的旋转关节太复杂，那能不能不要旋转关节呢？

这就是段宝岩的全新架构——OMEGA。

这个架构，可以简单理解为一个射到太空的FAST望远镜，特殊透光材质薄膜组成球面，通过球面，可以把阳光汇聚起来。

不管太阳在哪个方向只要阳光照进这个球面，都会在内部反射，最终汇聚成一条线。

然后在这条线上，放一个“线状的馈源”（你可以理解为一根长条形的光伏板），用来吸收汇聚的阳光。

在这个设计里，球形聚光镜是不用动的，只有里面那根“线状馈源”需要根据太阳的位置，在球体内部做小范围的移动。

这样一来，不仅工程难度大大降低，而且通过聚光，光伏板的面积大幅缩小，整个太空电站的重量只有NASA方案的四分之一，发射成本随之大大降低。

太空发的电，又怎么传回地球呢？

这个倒没什么别的选择，还是微波最合适。

具体原理是这样的：太阳光照在光伏板上变成直流电→直流电输入磁控管变成高频微波→微波通过天线发射出去→地面上的接收天线接收到微波→再变回直流电并入电网。

看起来很完美，但问题也不是不存在：

微波也是电磁波，它是会发散的。

就像你用手电筒照墙，离得越远，光斑越大，也越暗。

如果在3.6万公里的太空，你用一个普通的天线发射微波，等到了地球，微波早就散布不知道哪去了，能量密度趋近于0。

那怎么办呢？

答案是：相控阵技术。

这个词军迷一定很熟，咱们的歼-20雷达、055大驱的雷达，用的都是相控阵。

相控阵不是一个大天线，而是由成千上万，甚至上百万个小天线组成的阵列，然后用精密算法，控制每一个小天线发射微波的“相位”（时间差）。

当这百万个微波信号在空间中叠加时，它们会互相干涉，把向四周发散的能量全部抵消掉，只在正前方形成一道笔直的能量波束。

为了方便大家理解，我们举个例子。

如果你在太空用一个巨大的探照灯往下照，是不是光束会散得很大？

但如果把探照灯的电力点亮1万个激光笔，往同一个点上照，是不是散布就很小了？

理论上行得通，实际上如何呢？搞一个试试吧。

如果你去西电，你会发现学校里有一个75米的铁塔非常显眼，那就是微缩版的OMEGA系统。

他们在塔顶装了聚光系统、光电转换器和微波发射天线，在地面装了接收用的整流天线。

2022年，系统成功验收。

4组半球形聚光反射镜，模拟太空收集太阳光，汇聚到中心光伏阵列完成光电转换，然后通过微波转换装置转化成微波，定向射向地面的接收器，然后地面的接收器亮起，电流稳定输出。

虽然距离只有55米，虽然功率只有几百瓦，但这是人类历史上，第一个实现全链路、全系统微波无线传能的真实工程。

它证明了一件事：这套系统，是走得通的！

2026年，这套系统又实现了百米千瓦级传输，而且实现了静对动无线输电，无人机在30米距离上成功接收了电力。

逐日工程最基础的技术，已经验证成功！

有人这时候可能要问了，地面上这么玩没问题，可在太空向地球发射微波，安不安全呢？

微波炉大家都用过，但谁也不想进微波炉啊！万一天线要是发射偏了，射到城市里，几十万人是不是瞬间就熟了？

其实吧，这完全是想多了。

微波不是激光，哪怕我们用了相控阵技术，发射到地面上，散射面积也是很大的。

一个吉瓦级的太空电站，地面接收阵列的直径可能要达到两到三公里。

能量被分摊到这么大的面积上，它的中心能量密度，大约只有250瓦/㎡，而家用微波炉的功率密度，动辄都是上万瓦/㎡。

别说人没感觉了，就算鸟飞过去，也不受影响。

而且，地面的接收天线可以做成网状结构，有90%以上的透光率。

天线下面，该种地种地，该放羊放羊，完全不影响生态。

至于打偏的问题，也不用担心。

逐日计划不会盲目地向下发射，而是地面的接收站先向太空发射导引信号，太空电站接收到这个信号，锁定了位置，才会顺着这个引导方向把能量发射下来。

一旦导引信号没了，太空电站会瞬间停止发射。

所以，安全性是完全不用担心的。

好了，剩下的问题，就是把整个系统送入太空了。

前面说了，美国人的SPS基准系统要上万吨，别说当年了，就算现在也运不起。

除非，火箭不要钱，或者我们不把这玩意儿当成一个“航天器”来造。

这就要说到刚刚割了一波韭菜的SpaceX了。

SpaceX为啥能割到韭菜？不就是因为它的火箭可回收技术号称天下第一吗？

现在星舰还不成熟，等星舰成熟了，一公斤的发射成本可能要降到100-200美元。

中国这边呢？

我们的可重复使用火箭也在密集测试，长征十号乙、长征十二号甲，还有各种民间商业航天的回收实验一个接一个，就差临门一脚了。

十年内，我们的白菜价太空物流，一定会成型！

但光有物流还不够，因为火箭的整流罩尺寸是有限制的，那么大的结构件肯定塞不下，必须拆分运上去，那在太空里怎么组装？

让宇航员靠上去打螺丝吗？风险太大了！

没关系，这个人家早就想到了，逐日工程的路线图中，公布了一项技术：机器人在轨组装。

目前，逐日工程团队规划了两类在轨作业机器人。

一种是桁架附着爬行机器人，负责光伏阵列、聚光镜、微波天线桁架的拼接、锁扣、线缆对接。

另一种就厉害了，太空自由飞行小型机器人，负责模块转运、故障模块替换、在轨巡检，整套系统不需要航天员出舱，全程无人自主协同组装。

好家伙，中国这是要在太空建三峡的节奏啊！

根据目前已经公布的路线图，2028年左右，中国将在低轨进行首次太空到地面的无线传能试验。

2030年，要实现兆瓦级的空间太阳能电站，开展并网发电。

而到了2050年，我们将建成吉瓦级的商业化太空太阳能电站。

也就是说，未来二十年内，我们可能就会进入无限能源时代！

2

有人可能会问，核聚变电站不是快要商用了吗？既然如此，为啥还要花那么多钱去搞太空电站？

答案很简单，因为能源的获取方式，不仅决定一个国家的国运，更决定了人类文明的发展程度。

过去一百年，人类打仗死了上亿人，目的无非也就是抢地盘、抢石油。

因为石油埋在地下，谁占了那块地，谁就是世界的老大。

美国人就是靠着满世界建军事基地，才确立了不可动摇的霸权。

而中国作为一个制造业大国，每年进口海量的原油，这就相当于有一根绞索一直挂在我们的脖子上。

但是，如果太空电站建成了，整个世界的运转逻辑就彻底颠覆了。

1. 这是真正的无限能源。

太阳的寿命还有几十亿年，太空电站全天候发电，不需要一点一点挖煤，一船一船运石油。

这样一来，能源的获取，就从天然资源变成了技术资源，谁有技术，谁就有资源。

美国也启动了太空电站计划 ALPHA

第二，这是绝不会被卡脖子的能量运输。

今年的霍尔木兹海峡危机，咱们都看到了，海峡一开一关，全世界都跟着鸡飞狗跳。

但是，如果我们把太空电站建成了呢？是不是想往哪送电就往哪送电了？

如果南方遭遇超级冰雪灾害，电网全部压塌，我们不再需要上万电网工人冒死抢修基塔，只需要一个指令，太空电站微调相位，几百兆瓦的微波直接跨越云层，打在灾区的应急接收车上。

一秒钟内，整座城市的医院、通讯、供暖全部恢复。

如果我们的脑洞大一点，在偏远的海岛、茫茫的戈壁甚至海上的货轮，只要展开一张接收网，天上的电就能源源不断地送下来，这是多么令人激动的场面？

这就意味着，能源供给和电缆彻底解绑了。

甚至，未来的电动汽车、无人机，都不需要装大电池了。

无人机只要在天上飞，太空电站就能实时给它充电，让它拥有无限续航，再配上中国星网，那随便一架无人机，也可以“打击范围覆盖全球”了！

《三体》里有这么个情节。

罗辑在未来苏醒后，看到护士手里的电热杯不用插线、没有电池，产生了疑问：

“那这杯子里的电从哪儿来？”

护士不以为然：“电？到处都有电啊。”

为什么到处都有电？

就是因为在未来，整个城市就在一个放大的“微波炉”里面，城市范围内所有电器、飞车、设备，靠共振线圈就能直接取电。

这不是什么新技术，过去没普及只是因为能量损耗大，大部分微波能量散在空中浪费掉，能源成本扛不住。

但如果我们实现了太空发电，能源几乎无限，传输损耗就可以忽略不计了。

所以，当中国在赤道上空部署几十个吉瓦级的太空太阳能电站时，将真正迎来能源自由。

我们不仅可以自己用，还可以把电卖给“一带一路”国家。

不用成本浩大地搞特高压，只需要铺开一个几公里的接收网，我就能用微波把电给你打过去。

你要是用人民币结算，我还能给你打个八折呢。

到那个时候，谁还去买那些随时可能被油价波动割韭菜的石油？石油没人要了，美元还会有人要吗？

更关键的在于，改变能源获取方式，还代表着人类文明进步的方向。

1964年，苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫提出了一个理论，也就是著名的“卡尔达舍夫等级”。

他把文明分为三级：

I型文明：能够掌握并利用其母星及周围卫星的全部能量；

Ⅱ型文明：能够掌握并利用其恒星（比如太阳）的全部能量；

Ⅲ型文明：能够掌握并利用整个星系的全部能量。

按照这个标准，地球文明是几级？

大概只有0.73级。

你看，我们人类折腾了几万年，连I型文明还没达到呢！

为啥？因为我们获取的能量绝大部分都来自地球本身，来自太阳的都微乎其微。

而与文明等级理论相对应的，是“大过滤器”理论。

为什么宇宙这么大，我们却连一个外星人也没看到？

因为在文明从0级向I级跃迁的路上，存在一个过滤器。

当一个文明的能源快要耗尽，而新技术（比如可控核聚变、戴森球）又迟迟点不亮的时候，这个文明就会陷入停滞。

停滞，意味着增量消失。

没有增量，社会就会转向存量厮杀，大家会在母星上为了最后一点资源疯狂内卷，最终在自我毁灭的核战争或者生态崩溃中死去。

马斯克就是大过滤器理论的忠实信奉者，所以拼命推进火星计划，想让人类在灭亡前，能乘坐星舰逃去火星。

咋说呢？这还是西方人的“方舟思维”。

但中国给出的答案，截然不同。

我们老祖宗精卫填海、后羿射日的血脉基因，让我们鄙视逃避，选择逆天而行。

既然地球上的资源不够，我们为啥不能把太阳能电站送进太空？

物理学家弗里曼·戴森曾经设想过，高级文明最终会用一个巨大的球形结构，把母星的恒星包裹起来，榨干它所有的能量，这就是著名的“戴森球”。

很多人觉得戴森球只是个疯狂脑洞。

但看看中国的逐日计划，不就是戴森球的雏形吗？区别只不过是戴森球是在太阳轨道，而逐日计划是地球轨道而已。

当然，相比戴森球，这种太阳能电站的效率还是太低了，但从它进入太空的那一刻起，人类文明就不再是0.73，而是被我们中国人生拉硬拽拖进I型文明的大门。

想象一下，当太空太阳能电站真正成网，能源变得廉价且唾手可得的时候，会发生什么？

人类不再需要为了生存资源而互相倾轧，人类作为一个整体，终于可能真正意义上团结在一起，把精力投向星辰大海，去解答生命、衰老、宇宙起源这些终极命题。

这才是真正的跨过大过滤器。

人类应该庆幸，文明的未来掌握在中国手中。

这不仅因为中国拥有世界上最庞大的工业体系，最有可能建成太空电站，更关键的在于，中国的文明基因，注定了中国人从来都不是海盗，而是建设者和生产者。

西方的逻辑是“发现一块空地，然后把所有东西都抢走”。

中国的逻辑是“发现一片空地，然后种菜”。

现在，我们又开始在太空种太阳了。

所以啊，文明的跃迁，从来都不是因为某一天突然降临了什么神迹。

而是因为在漫长的暗夜里，有一群不肯认命的中国人，试探着拔下了太阳的一根头发，由此点燃了人类进入星际文明的——

第一束篝火。