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前線基地供電新解方,美軍太空太陽能板實驗成功

美國空軍實驗研究室與諾斯洛普格魯曼公司 21 日太空太陽能面板與微波電力傳輸實驗成功,為將來以太空發電站替前線基地供電的構想踏出第一步。

由於美軍全球各地執行軍事行動,許多前線行動基地(Foward Operating Base,FOB)必須設置在缺乏基礎建設或地理環境相當極端的位置,供電成為後勤重大挑戰,多年來一直有各種新式能源供應研究,從藻類生質燃料到小型核子反應爐等。

空軍實驗研究室(Air Force Research Laboratory,AFRL)所屬太空太陽能增量示範研究室(Space Solar Power Incremental Demonstration and Research,SSPIDR)專注研發太空太陽能板與微波光束傳輸電能技術,試圖將來在太空軌道建造大型太陽能發電站。

AFRL 與諾斯洛普格魯曼公司合作開發的新型太空太陽能面板能收集波長 400~700 奈米光能,轉換為 1~300 公釐波長的微波,並從太空發電站直接發射到前線基地的整流天線提供電力。

「昨天實驗新太陽能板成功將光能轉換成微波,並傳送到整流天線,證明我們的設計可行。」AFRL 工程師 Rachel Delany 表示,接下來的工作是設法把太陽能板面積縮小,更能從地表發射到太空建設,並減少轉換時損耗。

研究團隊也需要持續實驗新太陽能板在太空極端溫差變化,和微波傳送時能量損耗問題,雖然團隊估計要供應一個 FOB 所需電量,需約 1,000 平方公尺太陽能板,但太空太陽能的好處在於不受地形及緯度影響,不論地表什麼位置都可接收電力。

AFRL 預計 2025 年前首次實驗太空微波傳輸,目前還有數年可解決體積和能量耗損問題。

(首圖來源:Northrop Grumman

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