中国的目标是2028年在LEO进行天基太阳能测试,2030年在GEO进行

赫尔辛基——作为天基太阳能发电站分阶段开发的一部分,中国正计划在未来十年内在不同轨道高度进行太阳能发电和传输测试。

中国主要的国有航天器制造商中国空间技术研究院(CAST)计划于 2028 年在近地轨道上进行“空间高压传输和无线电力传输实验”。

该卫星将能够产生 10 千瓦的电力,并携带一个太阳能电池阵列、微波发射天线、一个低功率激光传输有效载荷、一个发射阵列,并在距轨道 400 公里的距离内进行电力传输测试。

该计划还涉及在地面建设基础设施以接收能量传输。

CAST计划的更新出现在论文“空间太阳能发电站的逆向定向微波功率束转向技术”中, 发表 上周发表在《中国空间科学与技术》杂志上。

该论文最早由南华早报报道 6月7日. 此举意味着第一颗卫星比计划提前两年进入轨道,CAST 此前曾表示,目标是到 2030 年发射一颗兆瓦级卫星。

2028 年的第 1 阶段测试将很快在 2030 年进入第 2 阶段,发射到地球静止轨道,需要在距离地球 35,800 公里的距离上进行准确的能量传输。

第二次任务将产生高达 1 兆瓦的功率,具有更大的传输阵列和中等功率的激光功率传输,并且需要在轨组装。

在 2035 年和 2050 年的第 3 阶段和第 4 阶段,每个阶段都需要在发电量(10 兆瓦和 2 吉瓦)和传输、轨道组装能力、波束控制精度和传输架构方面进行极具挑战性的增长。

该航天器将需要分别大于 100 米和约 1 公里的传输阵列。

这篇论文由中国科协空间微波技术国家重点实验室的董世伟和钱学森空间技术实验室和重庆大学的另外两人撰写,声称这个四阶段项目可以帮助实现中国的能源安全和碳中和目标.

更新后的计划部分是对国内外发展趋势和技术研究进展的回应。

CAST 在 2021 年表示,它正在努力在 2022 年进行小规模发电测试,有可能在 2030 年左右建成兆瓦级发电设施。它正在重庆建设测试设施,以支持其天基太阳能研究。

去年,它在一艘小型飞艇上使用有效载荷测试了 300 米距离的电力传输。

天基太阳能测试:中科院航天信息研究所在小型飞艇上进行了包括300m视距微波传输的智海科考船和30kg有效载荷的实验。 潜在天基太阳能项目的早期研究 pic.twitter.com/923yNzakeR

— 安德鲁·琼斯 (@AJ_FI) 2021 年 8 月 19 日

建设研究 千米级物体 去年在轨道上获得了资助,这将是组装太阳能收集和传输阵列所需的巨型阵列的一项重大挑战。

在相关的发展中,中国运载火箭技术研究院 (CALT) 的一位高级官员去年喜欢中国主要航天承包商 CASC 的子公司 CAST 提出了一个计划 使用可重复使用的长征九号超重型运载火箭在 GEO 建设天基电站。

该项目还远未确定会进行或获得官方批准。 天基太阳能面临的主要挑战包括经济可行性和制造成本、廉价可靠的发射服务以及高效安全的能源传输。