英國太空人計算：馬斯克星艦若成功，太空太陽能將具商業效益

英國太空人皮克（Maj Tim Peake）樂觀表示，隨著技術成本降低，人類在太空架設太陽能電廠的日子指日可待。

今年初，加州理工大學透過SpaceX旗下Falcon 9火箭將實驗送上太空，成功將太空太陽光的能量以無線方式傳回地球，皮克的發言則是針對成本。他表示，當發射貨運飛船的成本降到每公斤1000美元或更低，太空太陽能電廠就能具備經濟可行性。

太陽光電最大限制就是陽光。黑夜、陰雨天或霧霾都會令光電廠的經濟效益大幅降低。將光電板放上太空，幾乎就能保證源源不絕的太陽光電，這件事並非夢想。

美國加州理工學院（Caltech）的實驗設備今年初跟隨美國太空探索公司（SpaceX）的「獵鷹9號」火箭升空。根據6月發表的初步成果，團隊成功在太空發電，並完成以無線傳輸技術向地球發射可探測電力。團隊的目標是將太空太陽能轉為電能，電能轉化為微波後，再以無線方式遠距離將能源傳輸到地面，最終還原成電力。

歐洲太空總署（ESA）的太空太陽能計畫「SOLARIS」也在積極佈局中。今年4月，ESA正式宣佈與兩家廠商合作研究，尋找商業規模的太空太陽能電廠的可行性。ESA目標是在2025年底決定是否全力投入商業計畫，讓小型光電廠進入軌道。

皮克是ESA第一位登上國際太空站的英國籍太空人。《衛報》報導，他在一場技術研討會上指出，太空太陽能發電已「漸漸變得可行」。ESA估算，當發射貨運飛船的成本降到每公斤1000美元或更低，太空太陽能電廠就能具備經濟可行性。

他解釋，「目前的運送成本約為每公斤2700美元。」而SpaceX的獵鷹重型運載火箭（Falcon Heavy）可將成本降到每公斤約1500美元。若SpaceX的下一代重型運載火箭「星艦」（Starship）能研發成功，則成本可再降低到每公斤約300美元。

獵鷹重型運載火箭是現役推力最大的運載火箭，已幫助不少衛星升空。星艦則還在開發階段，今年4月的二次試射在升空後爆炸。若能成功，星艦將是第一款可重複使用的運載火箭，大幅減少太空任務成本。

這場太空能源競賽已有多國投入。根據ESA，日本計畫在2025年展開試驗飛行；中國的地面無線電力傳輸設備已經完成，預計2028年試驗飛行；沙烏地阿拉伯的Neom智慧城市計畫也打算使用太空能源。

參考資料

• 衛報（2023年9月17日），Tim Peake backs idea for solar farms in space as costs fall
• 歐洲太空總署（2023年4月17日），ESA developing Space-Based Solar Power plant plans
• 加州理工（2023年6月1日），In a First, Caltech's Space Solar Power Demonstrator Wirelessly Transmits Power in Space
• 國科會駐洛杉磯台北經濟文化辦事處科技組（2023年7月27日），Caltech太空太陽能發電成功無線傳回地球

本文授權轉載自《環境資訊中心》（原文為：英國太空人計算：馬斯克星艦若成功，太空太陽能將具商業效益）