照亮未来:中国“太空人造太阳”项目前瞻

陈友平 2024-06-03 07:48:19

这岂止是太空发电那么简单!由黄志新先生等人研究,中国首创的“太空人造太阳”项目,将来除了可以日夜地提供低碳环保能源之外,还可以大规模地改造灾害天气,使地球真正成为没有天灾人祸,风调雨顺,绝无饥馑,人们幸福绵长的人间天堂!

在探索宇宙的宏伟征程中,中国科学家们再次站在了创新的前沿。经过一群科学工作者黄志新先生等人深入研究、中国首创的“太空人造太阳”项目,是一个具有划时代意义的科技突破,它不仅预示着太空发电的新纪元,更有望成为抵御自然灾害,改造全球环境、提升人类福祉的强大工具!

一、太空人造太阳简介

在20世纪90年代,俄罗斯已经发射了“人造月亮”上天。受此启发,黄先生等几人改进了设计思路,设想用几十块反射镜组成的镜阵(图1太空中的黄色反光板)替代了太空中的聚光透镜,简化了安装。他们进一步设想,如果将这样的反射镜扩展到几千甚至几万块(图1及图2),形成一个巨大的反射镜阵,由太空中央计算机统一控制,瞄准地球上的同一目标,那会怎样?若将这个镜阵安装在地球同步偏心轨道上,该轨道每天绕地球转一圈,近地点离地400-3594公里,远地点达75000公里。通过电脑控制镜阵瞄准地面目标,就能再造一个或多个可控的“人造太阳”。每当真正的太阳落山后,这些人造太阳就会升起来工作。

二、技术的突破与原理

穿透太空的太阳辐射(包含紫外光,可见光,及红外光)主要以后两者为主,其中的一部分被太空轨道上的人造太阳(图1中的黄色反光板),反射到地面上,此时恰逢地面是黑夜,因此地面就产生了一个大光斑(图1中的红色光斑),因为反光板受到中央电脑的控制,可以变换不同的角度,使得地面光斑具有不同的类型。

1.聚焦型:光斑面积最小,圆形,温度最高,(中间部分高达1000多度,四周低至几十度)。

2.均匀型:光斑大小中等,圆形,温度较均匀,从几十度到百多度不等(按需要而定)。

3.散焦型:光斑面积最大,圆形,温度较低且均匀,从十多度到几十度不等,(按需要而定)。

4.长条形:整个光斑形状为长条形,温度从二十多度到几十度不等,用于截断阻止暴风雨、雪的移动。

图1太空人造太阳的基本原理图

图2 太空中人造太阳的反光板阵列

注1:上图是在轨道上运行的人造太阳的模拟图像,它是模拟我国及美国的大规模光热发电站的反光镜阵列,反过来安装使用,安装在地球上的偏心同步轨道上作为太空中人造太阳主要部件)

2:它就像在倒置的沙漠中的大规模光热发电站的反光板阵列,该阵列的反光板数量不少于沙漠中巨型发电站的反光板阵列;而它的每一块都是圆形的,直径在10到20米左右,用优质高强度塑料制成,厚度为几微米至十几微米左右;表面涂上一层对光波及红外光具有高反射率的涂层。

三、太空人造太阳的多种作用

项目负责人黄先生用模型及图片,展示了太空人造太阳的广泛应用前景,首先介绍了聚焦型反射光的应用前景:

1. 24小时连续发电:通过反射镜阵照射地面太阳能发电站,实现昼夜连续发电,满足全球巨大的用电需求。

2. 改造灾害天气:使用聚焦型反射光照射台风眼或龙卷风,减少自然灾害带来的损害。

3. 防治蝗虫灾害:利用聚焦阳光杀灭蝗虫,保护农作物。

4. 融冰开航:在冬季,利用人造太阳的聚焦光斑快速融化结冰航道,保障水运交通。

5. 开辟北极航道:使用人造太阳反射光开辟北冰洋的常年通行航线。

6. 减缓极地冰架融化:通过聚焦型光斑照射填满冰架裂缝的雪堆,使其融化后再结冰,减缓冰架融化速度。

除了聚焦型应用外,非聚焦型反射光同样具有巨大的民用价值:

1. 提高农作物产量:晚上使用人造太阳照射农田,延长光合作用时间,提高产量百分之50以上。

2. 改善高寒地区(如青藏高原及近极地西伯利亚)的气候:适度照射提高土壤温度,使荒漠变为良田。

3. 消除团雾:为飞机起降和高速公路排难解困。

4. 消除雾霾:通过照射提高空气温度,帮助雾霾扩散,改善城市空气质量。

5. 抑制拉尼娜效应:通过照射低温海水,恢复正常温度,预防自然灾害。

四、军事应用与和平利用

虽然“太空人造太阳”在军事上的应用可能带来灾难性后果,但项目负责人强调,其主要目的是和平利用,为人类带来福祉。这一项目有望成为我国挑战SpaceX“星链”的伟大项目,提出一个全新的全球能源与天气格局改造方案。

五、技术的创新与优点势

独特的偏心地球同步轨道:成功找到了一条近地点距离地面1000至3594Km的偏心地球同步轨道,相比传统的36000Km静止轨道,这一创新不仅降低了运输成本,还大幅提升了太阳能电站的建设效率和能源转换率。

日夜发电新模式:首次提出并实现了从太空直接将太阳光聚焦到地面发电站的方案,解决了以前提出的太空太阳能发电站微波输电的难题,使得全天候发电成为可能。

高效能源供给:只需一个偏心轨道上的反射镜阵列,即可实现地面发电站24小时不间断供电,相比现有技术,如我国研究的人造月亮需要多个轨道阵列,这一技术无疑更加高效和实用。

气候与灾害应对:黄先生等几人发现,通过精确控制反射镜阵列,这一技术还有望用于调节局部气候,防治恶劣天气灾害,为人类的生存和发展创造更有利的条件。

全球能源与气候改造方案:与SpaceX的星链计划相比,“太空人造太阳”提出了一个全新的、能够深刻影响全球能源与气候格局的伟大方案。

六、实施条件与前景展望

中国作为航天大国,已经具备了实施“太空人造太阳”项目的强大实力和丰富经验。近年来,国家对基础科学研究的重视和投入,以及航天技术的快速发展,为这一项目的实施提供了有力保障。特别是火箭回收技术的掌握,将极大地降低运输成本,提高项目的可行性。

黄先生等人坚信,“太空人造太阳”不仅是一个技术突破,更是一个能够造福全人类的伟大发明。它有望为全球提供大量、清洁、廉价的能源,推动全球实现碳中和目标,让地球变得更加宜居。同时,这一项目也将为中国在航天领域赢得更多荣誉和尊重。

黄先生等几人是一个由几位专业人士组成的团队,包括海归学者、绘图专家和提出不同意见及质疑的同仁志士。虽然挑战重重,但他们相信在大家的共同努力下,“太空人造太阳”终将照亮全球的未来。在此,他们对所有参与和支持这一项目的同仁表示衷心的感谢和敬意。

他们坚信,中国实现“太空人造太阳”具有优越的条件,包括国家对科学技术的重视、航天技术的先进性以及火箭回收技术的应用。然而,这一项目的成功实施仍面临诸多挑战,需要克服技术难题,进行大量的研究与实验。

“太空人造太阳”项目是中国科学家们智慧的结晶,它不仅有望彻底改变能源供应模式,更将为全球环境保护和人类福祉作出巨大贡献。他们几个研究者期待这一伟大项目早日实现,照亮人类的美好未来。

来源:微博https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309405041085289201775

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