Beaming Solar Energy From Space Takes a Big Step Forward
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如果有一种方法可以从太空产生清洁的太阳能电力并直接发送到地球呢？这听起来像是科幻小说，但加州理工学院的工程师们正在研究如何在轨道卫星上收集太阳能，并将这些电力无线传回地面站。他们实验的结果表明，基于太空的太阳能可能有光明的未来。但尽管他们已经能够在演示卫星上展示这一点，但将电力从轨道传送到地球仍然是一个巨大的挑战。《华尔街日报》的丹尼·刘易斯与科学记者科里·S·鲍威尔讨论了无线传输太阳能所需的条件，以及这将如何改变电网的未来。

从太空传送太阳能更进一步 可再生能源的下一个赌注 太阳能热潮扩展到林地和自存储屋顶 太阳能投资首次超过石油 了解更多关于您的广告选择。访问megaphone.fm/adchoices</context> <raw_text>0 亚马逊q业务是来自AWS的生成AI助手，因为业务可能会很慢，就像在泥中等待一样，但亚马逊q帮助简化工作，因此像每月汇总结果这样的任务可以在短时间内完成。了解亚马逊q业务可以为您做些什么，访问aw点com闪电，了解更多。

大家好，快速说明。在我们进入本集之前，我们想听听您的意见。您希望在未来的一集节目中听到什么主题，请发送您希望我们报道的内容。电子邮件FOEpodcast@WSJ.com。感谢您的收听，现在开始节目。

无论您身在何处，在地球上的任何时刻，都有成千上万的卫星在头顶飞过，截至2023年10月，联合国外层空间事务办公室的数据显示，几乎有12000颗卫星。而且许多卫星不断向地面传送信息，比如图像、天气、数据。

您甚至可能正在通过卫星流媒体播放这个播客，相信我，您在这里的五星好评。但在轨道上有一颗特别的卫星正在尝试解决一些新问题。它正在为加州理工学院的科学家们进行实验，他们认为可能有一种方法可以传送，不仅仅是信息，还有来自太空的能源，太阳能。

与其在巨大的区域内发现太阳能收集器，您可以以更强烈的方式获取能源，并将能源准确地送到您需要的地方。

那是记者科里·S·鲍威尔。他为《华尔街日报》撰写了关于这颗卫星及其实验的文章。

在太空中，太阳始终在照耀。您可以24小时获得能源，因此您可以在太空中和地面上都有太阳能。它们实际上可以很好地协同工作。这可能是永不关闭的太阳能。

来自《华尔街日报》。这是未来的一切。我是达娜·刘易斯。虽然这听起来像是从科幻小说中撕下来的东西，但科里表示，这些实验的早期结果是有希望的，这意味着有一天正在我们星球上测试的新技术可能有助于实现从太空直接向地球传送完全无线的电力。请继续关注。

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科里，我们终于到了一个点，在经过数十年后，基于地面的太阳能真的开始起飞。那么，为什么要从太空收集太阳能呢？

与可再生能源相关的主要挑战，无论是太阳能还是风能，都是它们的独立性。您有昼夜变化，您有云层。您有风不吹的时候。

因此，您需要所谓的基础负荷电力。您需要一些始终存在的能源。因此，无论何时您插入插座，那里都有能源。

无论何时工业需要它，那里都有能源。这就是吸引力。太空，太空太阳能，它是来自太空的清洁、持续的能源，原则上总是开启的，您可以在地球上的任何地方。因此，如果您想将其发送到紧急区域或灾区，如果您想将其发送到完全离网的农村地区，或者如果您想将其发送到战斗区域，例如，您只需从太空重新定向您的电力束。突然间，您就拥有了一个原本没有的发电厂。

因此，在一月份，加州理工学院的一个团队将卫星——太空太阳能发电演示器——发射入轨道。他们试图弄清楚什么？

太空太阳能发电演示器基本上旨在测试您所需的三项核心技术。一个是实际的太阳能电池，太阳能电池板。您如何有效地将其转换为可以将太阳能电池板中的能量（在这种情况下是微波束）传送到另一个地方以便使用，然后找到一种方法在太空中建造非常大、便宜的结构，以便将所有这些东西结合在一起？

我们谈论的规模有多大？

即使国际空间站与我们在这里谈论的相比也不算大。如果您想要从地球上获得相当于一个相当大的发电厂的能量规模，您谈论的是宽约一英里的太阳能卫星。因此，下一步将是建造一个稍微更大的收集器。

然后开始讨论，好的，您如何将五个、十个或一百个这样的设备串联在一起？您能否记住，真的像蛇和一个玩具，您在孩子时拥有的玩具，您在瓶塞上，蛇弹出来。这是基本的想法。

您希望有一个结构，可以紧紧地打包在一个非常小的盒子或罐子中，处于张力状态。您将其发送到太空，然后它扩展成一个非常大、非常轻但非常稳定的东西。这是加州理工学院演示器上的一个实验。

所以这是这个实验的一部分。但是，实际上无线传输能量呢？研究人员试图弄清楚什么？如果他们发现了什么。

到目前为止，加州理工学院演示器最显著的成功来自一个名为MAPLE的实验。MAPLE代表微波阵列电力传输低轨道实验。

好的，慢慢来？是的。

它节省了很多口气。MAPLE是这个演示器的一部分，它接收电力。结果发现，在微波束中，它引导、指向，然后实际上使用它点亮小灯，以证明他们正在将微波转换回电力。让我们听听加州理工学院的阿里·胡达·玛丽。电磁波确实包含能量。问题是，您如何高效地发送它？

它很小。它最初将这个微波束发送了大约一英尺，但这是我们所知的第一次，任何人都展示过这一点。这实际上是您可以做到这一点的初步原理证明。您可以在太空中做到这一点，您可以在非常有限的预算下做到这一点，所有这些都是您在建造大型实用太阳能卫星时所需的。因此，能够做到这一点，能够重复做到这一点，并展示您对过程有非常严格的控制。

这是一件相当重要的事情。他们是如何做到这一点的？

这个项目已经运行了大约十年，阿里、胡达·玛丽和他的团队开发了一种全新的低成本、灵活的电子设备，使这个东西能够工作，真正着眼于不仅仅是这个实验，而是之后的事情，然后是之后的事情。

如果您用某种可控的电力来做这件事，并且您拥有这种始终可用的调度电力，这意味着您实际上可以在需要时、需要的地方以及需要的数量提供电力。这里的想法是，您可以为没有能源接入的地区提供电力，例如，在奥罗港，在系统崩溃时。因此，您可以做到的事情，事情的美妙之处在于，接收器也可以非常轻便，并且设计相似，因此您可以将其视为您卷起的垫子。它们的基本工作原理是，您只需将其插入系统，然后开始供电，您将电力发送到那里，然后您就完成了，像一年后，电力恢复了六个月后，几个月后，您只需根据快速打包的方式进行操作，然后在第二天使用它。

真正的想法是，他们发送一英尺，以便您可以做到十英尺、一百英尺、一千英尺，直到地面。事实上，他们在卫星的一侧建了一个小窗口，以便他们可以将微波束发送到地面。然后地面上的接收器接收到了信号。他们实际上并没有将其转换回电力，但他们将其作为信号收集，以证明这个小演示器确实在发送一个束。您可以在地面上接收到，它们会传播距离，并且原则上，您可以为下一代实验使用它，在那里您可以从卫星向地球全功率传送。

从卫星发送的第一个微波信号很小。那么，要从轨道发送电力到地球，它需要多大？在休息后，我们将讨论它是否安全。

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所以您说微波束，我们是在谈论我厨房里的电器吗？

我们实际上几乎在谈论您厨房里的电器。继续。存在一个基本问题，好的，制造太阳能和太空的想法很酷，您如何将其传送到地面？对吧？结果发现，最简单的方法之一是将其转换为微波束。它们不受云层的影响，不受雨水的影响，并且它们的频率相对较低，能量也较低。

因此，想法是，您可以发送一个具有足够能量的束，以便在地面上收集时是有用的，但又不会有太多能量让人感到害怕，担心会被击中。假设是激光束。激光是一种更具挑战性的技术，首先，因为它们无法穿透云层，但一旦您告诉人们您正在从太空发送激光束，就会有更高的恐慌因素。

是的，我可以看到，这确实有一种感觉。

非常像我们的超级武器。是的，是的。因此，我总是被告知，作为孩子不要站在微波炉旁，我想象从太空发送电力的微波束会比我加热米饭和豆子时强得多，对吧？

这是太空太阳能的支持者面临的一个重大技术挑战和权衡。您投入到束中的能量越多，它的效率就越高，从太空获取电力到地面的效果就越好，但同时，这束光也越强烈，潜在的危险性也越大。因此，目前的方案试图在您可以在每平方米大约一百瓦的范围内走过束之间找到一个中间地带。只要您不在那儿待很长时间，它是安全的。

但即使在那个水平上，这对鸟类有什么影响？这对野生动物有什么影响？如果您恰好住在附近，是否会有一些泄漏？如果束光关闭了指定位置，最终在其他地方击中地球呢？真正的问题是，这完全安全吗？我们的答案是，我们认为是的，但我们不知道。您知道，如果这些早期实验成功，相信我，这可能是下一个重大障碍之一，证明这确实是非常安全的。

如果卫星的大小必须是一个平方英里，那么接收站在地面上必须多大？

这部分取决于您愿意去的强度，这又回到了安全性的问题。一些科学家认为安全的当前能量密度水平将需要大约25平方英里的收集区域，以获取2吉瓦的电力。

您越是将这些从太空发送的束扩散，您在地面上收集这些能量所需的土地就越多，所有进入煤炭或石油发电的基础设施，您在哪里钻探，在哪里运输，在哪里装卸燃料，发电厂本身，任何类型的电力的占地面积都相当大。因此，您想说25平方英里，这听起来很多。但当您开始考虑这在实际意义上意味着什么时。

这并不是那么糟糕。因此，这就像很多工程，此外，您还必须处理将这些东西送入太空的成本。那么，最终的成本是多少？

没有人知道。这是这里的大问号。这在很大程度上取决于发射成本、建设成本和所有这些其他不同的因素。

因此，在您进行更多测试之前，我们不会知道。而且，您开发得越多，成本就会越低。发射成本正在迅速下降。

因此，您可以看到，我们正走在一条变得更加负担得起的道路上。问题是，是否会变得真正便宜。它是否会与在地面上建造大量能源存储设施的成本竞争。

但这些技术是许多其他事物的使能技术。日本对此进行了长期研究。他们的项目实际上只是处于研究阶段，但最近中国政府对开发这项技术表现出了很大的兴趣。</raw_text>

如果有一种方法可以从太空产生清洁的太阳能电力并直接发送到地球呢？这听起来像是科幻小说，但加州理工学院的工程师们正在研究如何在轨道卫星上收集太阳能，并将这些电力无线传回地面站。他们实验的结果表明，基于太空的太阳能可能有光明的未来。但尽管他们已经能够在演示卫星上展示这一点，从轨道获取电力到地球仍然是一个巨大的挑战。《华尔街日报》的丹尼·刘易斯与科学记者科里·S·鲍威尔讨论了无线传输太阳能所需的条件，以及这将如何改变电网的未来。

从太空传送太阳能更进一步 可再生能源的下一个赌注 太阳能热潮扩展到林地和自存储屋顶 太阳能投资首次超过石油 了解更多关于您的广告选择。访问megaphone.fm/adchoices</context> <raw_text>0 还有一个非常有趣的项目正在由发展太空局运行，名为Solaris。这个想法是看到一群太阳能太空卫星，显著提高减少温室气体排放的能力，并真正比以往更积极地推动绿色能源。因此，我们很快就会开始看到这些问题的答案。不，这并不是说太空。太空太阳能不会立即取而代之，但我认为在接下来的两三年里，我们将发现，这是否可行，以及人们是否对它足够感兴趣，以至于愿意进行投资，并真正开始看到，如果你扩大规模，这项技术能做什么？这是否真的是能够给我们提供，如我所说的，这种持续的清洁能源，让你摆脱方程式，真正思考一个依赖可再生能源的全球经济。

一些咖喱的力量。非常感谢您加入我们。

非常感谢您邀请我。

《一切的未来》是《华尔街日报》的制作。斯蒂芬妮·奥根和朋友们是《一切的未来》的编辑总监。本集由我，丹尼·刘易斯制作，我们的事实核查员是他们的合伙人，迈克尔·莱维尔和贾斯廷·科芬，我们的声音设计师和音乐制作人。

凯瑟琳·米尔索姆是我们的监督制作人。我是阿尔·穆斯林，是我们的开发制作人。斯科特·萨拉里和克里斯·斯莱是副编辑，菲伦·A·帕特森是《华尔街日报》新闻音频的负责人。喜欢这个节目，请告诉你的朋友，并在你最喜欢的平台上给我们留下五星好评。感谢收听。

亚马逊Q业务是来自AWS的新一代生成AI助手，因为许多任务使业务变得缓慢，就像在泥中行走一样，帮助。

幸运的是。

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