作者precession (little-boy)
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標題轉貼文章--在同步軌道向太陽借光
時間Fri Sep 19 08:40:27 2008
在同步軌道向太陽借光
日本打算不計龐大成本,建造太空太陽能陣列。
撰文╱霍恩亞克(Tim Hornyak)
翻譯/甘錫安
日本經典動畫「機動戰士鋼彈」最新一期的故事中,化石燃料瀕臨枯竭,能
源短缺帶來的全球化衝突日益升高,迫使人類進入太空太陽能時代。這部科幻卡
通的時代背景設定在2307年,但在真實世界中,日本科學家已在著手開發可提供
潔淨再生能源的地球軌道發電硬體設備,並計畫於20年內製作出原型產品。
在太空中放置太陽能板,將能量輸送到地面的概念很早就出現,但也很快就
遭到否決,原因是成本太高且不切實際。但在目前全球能源危機及環境變遷的
「憂」勢下,這個看似天馬行空的方案在日本再度獲得青睞。去年,日本大阪的
雷射科技研究所利用陽光產生了高達180瓦的電力。今年2月,日本北海道的科學
家開始進行電力傳輸系統的地面測試,以微波方式將能量輸送到地面。
這兩項雷射與微波研究計畫,是日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)資助進
行一項大膽太陽能電力系統(SSPS)計畫的兩部份。具體說來,JAXA的目標是在
2030年前,於地球同步軌道上放置一具太陽能發電裝置,將10億瓦電力輸送到地
球,這相當於一座大型核能電廠的發電量。電能將以微波或雷射形式傳輸到地面
,再轉換成電力進入電力網,或以氫的形式儲存起來。
日本各大研究機構參與此計畫的180位科學家中,JAXA先進任務研究中心的鈴
木拓明表示:「我們進行這項研究的理由相當簡單,就是為化石燃料枯竭及全球
暖化帶來的挑戰尋求解決之道。」JAXA表示,這項計畫的潛力相當明確,陽光在
太空中的亮度是地面的5~10倍,因此發電效率較高,可日夜不間斷地收集太陽能
,而且不會受天氣干擾。另外,這套系統十分潔淨,不會產生污染或廢棄物,而
且相當安全。送到地面的能量強度可達每平方公尺5000瓦,大約為中緯度地區夏
季晴天正午陽光的五倍。科學家表示,這樣的照射量雖然不會對人體造成傷害,
但接收區域仍然必須選在海上,並且封鎖起來。
在位於日本宮城縣的實驗場所,鈴木拓明與JAXA研究人員正在測試800瓦功率
的光纖雷射,可朝500公尺外的接收站發射雷射光,有一面只會反射波長為1064奈
米光波的鏡子,將光線引導到實驗太陽能板上(他選擇這個波長是因為這種光波
可輕易穿透地球的大氣,亮度減損不超過10%)。尋找能以高效率將陽光轉換成雷
射光的材料也是一項關鍵工作,目前最被看好的是含有釹和鉻的釔鋁石榴石陶瓷
材料。…
【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2008年第78期8月號】
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大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私語。 嘈嘈切切錯雜彈,大珠小珠落玉盤。
間關鶯語花底滑,幽咽泉流水下灘。 水泉冷澀弦凝絕,凝絕不通聲漸歇。
別有幽愁暗恨生,此時無聲勝有聲。 銀瓶乍破水漿迸,鐵騎突出刀槍鳴。
曲終收撥當心畫,四弦一聲如裂帛。 東船西舫悄無言,唯見江心秋月白。
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