科幻电影中经常有这样的场景，卫星在太空中收集宇宙的能量，然后传输回地球，供地上的人们使用。这样科幻的场景或许很快就能变为现实。6月1日，美国加州理工学院宣布，他们在今年一月发射了一颗天基发电站上太空，并成功将一部分能量传输回地球，这个新闻很快就引发了轰动。

什么是天基太阳能呢？天基太阳能是一种利用太空中的太阳能资源产生电力的新型技术。它通过在高空轨道上搭建太阳能发电装置，利用太阳辐射捕捉能量并转化成电能，再将其通过无线传输的方式传送回地球上使用。作为一种高效、可持续和清洁的能源形式，天基太阳能对人类和地球环境都有着深远而重要的影响。

天基太阳能有哪些优势呢？天基太阳能主要有两个优势，首先，天基太阳能部署在太空中，太阳光没有了大气的阻挡和消耗，能量密度要比地球上高得多。据估计，天基太阳能的能量密度比地球高出50倍，天上1块太阳能电池抵得上地球上的50块。

其次，地球上的太阳能发电会受昼夜、天气的影响，一到晚上、阴雨天就完全无法工作了。但天基太阳能可以不分白天黑夜地工作，能量输出更为稳定。正是基于这两个优点，天基太阳能充满了想象，引得各国科学家前赴后继地研究。

天基太阳能的研究历史十分悠久。1960年代苏联研制的“皮奥涅尔-1”号卫星，是世界上第一颗利用太阳能电池板发电的卫星。它虽然只有26公斤重，但它在进入轨道后持续了196天，并创造了各项记录。1970年代就有科学家提出了将太阳能电池板置放在地球轨道上，以此收集太阳能并将其转换为电力供应地球上。1999年，NASA提出太空计划，希望建成世界上首个天基太阳能发电站，但迟迟没能成功。

中国科学家也曾酝酿过借助天基太阳能坎昆轨道的优势，将光伏电能无线地直达珠穆朗玛峰。他们计划利用微波线圈将收到的能量转化回交流电，并为当地居民及登山补给站等设施供电，从而解决登山队生火取暖所带来的燃料消耗和环境污染问题，不过目前这种技术方案还没有完全得到实现。

天基太阳能虽然优势明显，但技术难度也极高，主要的问题集中在两点。第一是如何廉价地将太阳能卫星发射进太空。据估计，如果要将一个核电站相当的太阳能电池板发射进太空，需要花费500亿美元以上，在廉价的太空运输工具下，天基太阳能根本就无从谈起，

此外，天基太阳能发电站如何将能量传输回地面也是一个巨大的挑战。天基太阳能的电力传输是通过无线电磁波或激光进行的。由于电磁波或激光在进行高空远距离传输时，会遇到很大的传输功率损失，这导致了信号传输的效率极低。

尽管天基太阳能面临一系列的技术和经济挑战，但其无疑将成为未来人类获取清洁、廉价能源的重要选择之一。当前，各国科学家和企业家正积极探寻和研究部署太空上天基太阳能的方式和技术，相信在不久的将来，我们就能看到世界上第一个完整的天基太阳能发电站的诞生。这将是我们迈向绿色、可持续的未来的一大步，也将极大地推动全球能源转型和人类社会的可持续发展。

————

我是复旦博士科研小糖糖，关注我，了解更多生活新知、科普知识和科技资讯解读！