為月球基地供電 瑞士新創研究「巨型太空太陽能發電廠」

劉孜芹 2023年07月23日 18:50:00
巨型太空太陽能發電廠「GE⊕-LPS」的外觀有如蝴蝶展翅。(取自ESA網站)

巨型太空太陽能發電廠「GE⊕-LPS」的外觀有如蝴蝶展翅。(取自ESA網站)

地球獲得的太陽能受限於天氣及日照時間,難以有效作為穩定的供電來源,因此科學家一直都在研究如何將太空中的太陽能傳輸至地球。歐洲太空總署(ESA)日前宣布,與瑞士新創公司「Astrostrom」合作,提出嶄新概念,計畫將太空中的太陽能先聚集至月球,再送往地球。

 

科技新聞網站「New Atlas」報導,歐洲太空總署(ESA)與瑞士新創公司「Astrostrom」合作,提出在太空中建置「巨型太空太陽能發電廠」的概念,稱為「GE⊕-LPS」,將使用產自月球的原材料製造太陽能模組,除可為將來的月球基地供電之外,也可將電力傳輸至地球。

 

根據ESA新聞稿,GE⊕-LPS的設計靈感來自「蝴蝶」,包括一個具備天線、由黃鐵礦製成的V型太陽能板,安裝在長達1平方公里的螺旋結構上。這個太陽能系統衛星將發射至距離月球表面約61350公里的地月拉格朗日點,之後可以持續將23兆瓦的能量回傳至月球上的基地台。

 

 

穩定的電力基礎設施是建立月球基地的挑戰之一,但在月球上建置太陽能板並非好選擇,因為月球的日夜相當於地球上28天,晝、夜各為14個地球日,但如果打造太陽能系統衛星,就可以不受天氣與日照影響。

 

GE⊕-LPS衛星主要由來自月球、火星的資源像黃鐵礦(Iron-pyrite)來建造,並從月球發射。歐洲太空總署SOLARIS研發計畫負責人維詹德蘭(Sanjay Vijendran)指出,從地球表面向軌道發射大量兆瓦級太陽能衛星,除了會有發射能力不足風險,還會造成嚴重大氣污染。

 

而從月球發射的優點包括,要進到地球靜止軌道(geostationaryorbit)衛星速度的變化量可減少5倍,製作成本也較低。

 

雖然GE⊕-LPS目前僅是概念,但的確有成真的可能性,因為目前所需的技術皆為現有,不須有科學突破,包括在月球表面採擴、選礦和製造技術,都可透過遠端操控機器人來完成。將來還能擴大規模,再利用月球資源生產更多太陽能衛星,為地球供電。GE⊕-LPS屆時不僅可以充當發電站,還可以當作具有人工重力的太空實驗室、深空任務基地,甚至是太空旅遊的休憩處。

 

除了為地球提供足夠的乾淨能源之外,GE⊕-LPS還可以帶來包括地月運輸系統、月球和軌道上的採礦、加工和製造設施等益處,進而形成兩顆行星的經濟及航太文明。

 






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