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

2023/10/18 環境資訊中心 曹可芝 許祖菱

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。

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歐洲太空總署(ESA)投入太空太陽能計畫多年,目標是朝向商業規模發展。 圖片來源:ESA-A. Treuer

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。

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加州理工在6月宣布太空太陽能研發的重大突破。 圖片來源:Caltech Space Solar Power Project (SSPP)

參考資料


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


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