當你在地球上熟練地給手機插上充電線時,有沒有想過,那些遠在數百公里外太空中的衛星,它們一旦沒電了該怎么辦?
傳統上,衛星完全依賴自身攜帶的太陽能帆板來獲取能量,一旦帆板出現故障或者衛星進入地球陰影區,能源危機便隨之而來,而現在,中國科學家正在為太空中的這些飛行器,修建一座前所未有的“無線充電站”。
![]()
這座看不見的太空充電站,并不是科幻電影里的虛構設定,它有一個極具東方浪漫色彩的名字:“逐日工程”。
2026年5月18日,一個從西安傳來的消息讓整個航天圈為之振奮,新華社等多家權威媒體報道,由中國工程院院士段寶巖帶領的“逐日工程”研究團隊再次取得重大突破。
![]()
很多人聽到“空間太陽能電站”這個名字會感到陌生,其實它的原理并不難理解,將一座巨大的太陽能發電站發射到地球同步軌道上,那里沒有云層遮擋,也沒有晝夜交替,太陽能的密度是地面的8到10倍,可以實現全天24小時不間斷發電。
然后,通過微波無線傳輸的方式,將電能精確地發送回地面或直接輸送給太空中的其他衛星。
![]()
段寶巖院士對此有一個更通俗的解釋,建設空間太陽能電站好比是在太空預定軌道部署空間微波充電樁,可打破傳統衛星對自身太陽能帆板的單一依賴,在浩瀚太空中為衛星建起“無線充電站”。
![]()
“逐日工程”的科研攻關,凝聚了中國科學家十余年的心血,早在2014年,段寶巖院士團隊就提出了歐米伽空間太陽能電站的創新設計方案,并開始了漫長的科研攻關。
到了2022年6月,團隊在西安電子科技大學牽頭建成了世界首個全鏈路、全系統的空間太陽能電站地面驗證系統。
![]()
這一系統包含了從聚光、光電轉換、微波發射到微波接收整流的完整過程,相當于在實驗室里完整復現了未來太空電站的全部工作流程。
如果只有理論上的突破,還不足以讓人真正興奮,最令人震撼的是團隊交出的實際測試數據,在百米級距離上,系統實現了1180瓦的功率輸出,直流到直流的傳輸效率高達20.8%,波束收集效率更是達到了88.0%。
![]()
讓無人機在時速30公里的飛行狀態下穩定接收143瓦的充電功率,同樣得到了驗證,聽上去這些數字可能略顯抽象,但簡單做一個橫向對比就能明白其中的分量,在同等55米的傳輸距離下,日本團隊此前實現的傳輸效率僅為9.88%,而中國逐日工程達到了15.05%以上,領先優勢顯而易見。
![]()
這其中需要攻克的難點,遠非普通人想象中那樣簡單,要讓微波在百米甚至未來三萬六千公里的距離上實現精準傳輸,其精確程度相當于從北京瞄準上海的一個籃球,偏差卻不能超過1厘米。
團隊為此開發出了階梯波束塑形技術,將傳統分布不均的微波能量重新打造為均勻的“同心圓”,讓接收端的整流電路可以像標準化零件一樣批量設計,成本降低了40%。
![]()
不僅傳得準,還要傳得巧,科研團隊在近期取得的一項關鍵突破,是成功攻克了遠距離、高功率、高效率一對多動目標的微波無線傳能技術。
也就是說,未來一套發射系統,可以為多個在軌道上高速移動的飛行器同時進行供電,這一技術一旦全面應用于太空場景,低軌道上的各類衛星群將徹底告別“電量焦慮”,獲得源源不斷的在軌能源補給。
![]()
逐日工程取得的一系列成果,不僅限于地面實驗的華麗數據,在空間發電的核心硬件層面同樣實現了實實在在的突破。
太陽能聚光與光電轉換效率顯著提升,發射與接收天線在集成化、小型化與輕量化上的關鍵進展,為設備未來真正走向太空部署掃清了重要障礙。
![]()
在近日由陜西省技術轉移中心組織的成果評價會上,多位院士組成的專家組給出了高度評價,一致認為項目成果總體達到國際領先水平,對推動我國空間太陽能電站技術邁向工程化應用具有引領與支撐作用。
把目光投向全球,會發現中國并不是這場太空能源競賽中唯一的選手,美國、日本、英國以及歐洲航天局都在積極布局空間太陽能電站技術,英國甚至已經將其納入了國家綜合能源戰略和太空發展戰略。
![]()
美國企業家埃隆·馬斯克更是公開表示,計劃每年向太空部署1億千瓦的太陽能人工智能衛星能源網絡,這是一場關乎未來全球能源版圖的新賽道,而中國憑借逐日工程的扎實積累,已經搶占了極為有利的身位。
根據公開的規劃,逐日工程預計在2030年前后開展兆瓦級別的在軌試驗,屆時,那些曾經在科幻小說和電影中才存在的情節,比如在太空中為衛星“隔空閃充”,或是將太空中的清潔能源源源不斷地輸送到地面電網中,都有望一步步化為現實。
![]()
一項從十幾年前開啟的科研布局,如今正在以穩健而有力的步伐,把看似遙遠的夢想推進到全球公眾的視野里。
從神話時代“夸父逐日”所代表的先民想象,到如今中國科研團隊以同樣浪漫的名稱將人類的太空能源夢想變成觸手可及的現實,這背后折射出的不僅是一項核心技術的飛躍,更是一個國家在基礎科學、重大工程領域日積月累的深厚功力,為太空筑起“無線充電站”,中國“逐日工程”給出的答案,值得所有人期待。
![]()
![]()
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.