加州理工学院SSPP项目让太空收集太阳能并传回地面的设想变为现实

在太空中收集太阳能然后传输到地面，以提供全球清洁和负担得起的能源的技术曾经被认为是科幻小说，但现在它越来越接近现实。加州理工学院 (Caltech) 的一支研究小组启动了Space-based Solar Power Project (SSPP)项目，正在努力部署一个模块化航天器星座。

这些航天器收集阳光，将其转化为电能，然后将电能无线传输到任何需要的地方。他们甚至可以将其发送到目前无法获得可靠电力的地方。

哈里·阿特沃特（Harry Atwater）表示：“这是一个非凡的、前所未有的项目。它体现了雄心和勇气来挑战这个时代最重大的目标：为世界提供清洁和负担得起的能源”。

阿特沃特是 SSPP 研究员、加州理工学院工程与应用科学部 Otis Booth 领导主席，霍华德休斯应用物理和材料科学教授。共同领导该项目的还有两位研究人员，一位是阿里·哈吉米里（Ali Hajimiri），他是 Bren 电气工程教授和 SSPP 联合主任，另一位是塞尔吉奥·佩莱格里诺（Sergio Pellegrino），他是 Joyce and Kent Kresa 航空航天和土木工程教授，SSPP 联合主任，喷气推进实验室 (JPL) 高级研究科学家。

在太空中利用太阳能依赖于三个主要领域的突破性进展：

● 阿特沃特的研究小组正在设计针对空间条件进行优化并与集成模块化电力转换和传输系统兼容的超轻高效光伏（将光转化为电能的材料）。

● 哈吉米里的研究团队正在开发将直流电转换为射频功率（例如用于传输手机信号）并将其作为微波发送到地球所需的低成本和轻量级技术。 Hajimiri 解释说，这个过程是安全的。地表的非电离辐射比站在阳光下的危害要小得多。此外，如果发生损坏或故障，系统可以快速关闭。

● 佩莱格里诺的团队正在发明可折叠、超薄和超轻的空间结构，以支持光伏以及将射频功率转换、传输和引导到需要的地方所需的组件。

研究人员设想的系统的基本单元是一块 4 英寸 x 4 英寸的瓷砖，重量不到十分之一盎司。数十万块这样的瓷砖将组合成一个类似飞毯的卫星系统，一旦展开，就会形成一个面积为 3.5 平方英里的阳光收集表面。

SSPP 的工作得到了欧文公司董事长、加州理工学院终身成员唐纳德·布伦和他的妻子、加州理工学院受托人布丽吉特·布伦的超过 1 亿美元的资金支持。 Northrup Grumman Corporation 为初步可行性研究提供资金。该项目接近一个重要的里程碑：2022 年 12 月将原型测试发射到太空。