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中國科學家突破太空太陽能發電技術 無線輸電仍存挑戰

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中國科學家突破太空太陽能發電技術 無線輸電仍存挑戰

2026年06月08日 11:26 最後更新:11:41

中國科學家取得重大突破,為未來太空太陽能發電站能無線傳輸能量至地球及太空船奠定基礎,惟仍存在重大工程問題。

西安電子科技大學一支研究團隊在「逐日」項目取得重大進展。該團隊開發出一個無線電力傳輸地面測試系統,可同時為多個移動目標充電。CCTV影片截圖。

西安電子科技大學一支研究團隊在「逐日」項目取得重大進展。該團隊開發出一個無線電力傳輸地面測試系統,可同時為多個移動目標充電。CCTV影片截圖。

在近期測試中,該系統在一百米距離內,實現直流電至直流電的無線電力傳輸效率達百分之二十點八,傳輸功率為一千一百八十瓦特。團隊亦為無人機建立無線充電系統。在一項測試中,一架以每小時三十公里速度飛行的無人機,可在三十米外接收一百四十三瓦特穩定電力。

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西安電子科技大學一支研究團隊在「逐日」項目取得重大進展。該團隊開發出一個無線電力傳輸地面測試系統,可同時為多個移動目標充電。CCTV影片截圖。

西安電子科技大學一支研究團隊在「逐日」項目取得重大進展。該團隊開發出一個無線電力傳輸地面測試系統,可同時為多個移動目標充電。CCTV影片截圖。

西安電子科技大學一支研究團隊在「逐日」項目取得重大進展。該團隊開發出一個無線電力傳輸地面測試系統,可同時為多個移動目標充電。

西安電子科技大學一支研究團隊在「逐日」項目取得重大進展。該團隊開發出一個無線電力傳輸地面測試系統,可同時為多個移動目標充電。

西安電子科技大學機電工程學院副教授樊冠恒表示,太空太陽能發電站的潛在好處是可獲取幾乎無限的電力供應,由於能量可在太空二十四小時不間斷收集,電力供應亦可持續。CCTV影片截圖

西安電子科技大學機電工程學院副教授樊冠恒表示,太空太陽能發電站的潛在好處是可獲取幾乎無限的電力供應,由於能量可在太空二十四小時不間斷收集,電力供應亦可持續。CCTV影片截圖

CCTV影片截圖

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西安電子科技大學機電工程學院副教授錢思浩表示,首先需要解決的是組件對太空環境的適應性,因太空條件與地球完全不同,包括輻射暴露及極端溫度。。CCTV影片截圖

西安電子科技大學機電工程學院副教授錢思浩表示,首先需要解決的是組件對太空環境的適應性,因太空條件與地球完全不同,包括輻射暴露及極端溫度。。CCTV影片截圖

CCTV影片截圖

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西安電子科技大學一支研究團隊在「逐日」項目取得重大進展。該團隊開發出一個無線電力傳輸地面測試系統,可同時為多個移動目標充電。

西安電子科技大學一支研究團隊在「逐日」項目取得重大進展。該團隊開發出一個無線電力傳輸地面測試系統,可同時為多個移動目標充電。

太空太陽能發電站顧名思義,是一個置於軌道上的巨型太陽能電池板陣列。它會在太空持續接收陽光,然後將能量轉化為微波或激光,傳輸至地球或直接傳送予衛星及太空船。這可解決兩大問題:為太空任務提供不間斷電力,以及緩解地面能源短缺。

西安電子科技大學機電工程學院副教授樊冠恒表示,太空太陽能發電站的潛在好處是可獲取幾乎無限的電力供應,由於能量可在太空二十四小時不間斷收集,電力供應亦可持續。CCTV影片截圖

西安電子科技大學機電工程學院副教授樊冠恒表示,太空太陽能發電站的潛在好處是可獲取幾乎無限的電力供應,由於能量可在太空二十四小時不間斷收集,電力供應亦可持續。CCTV影片截圖

西安電子科技大學機電工程學院副教授樊冠恒表示,太空太陽能發電站的建設可能成為未來一項重大工程。其中一個潛在好處是可獲取幾乎無限的電力供應,由於能量可在太空二十四小時不間斷收集,電力供應亦可持續。他補充,其次可減少對化石燃料的依賴,從而降低碳排放並有助保護環境。第三,可支援太空充電基礎設施的發展,並實現太空船的無線微波充電,改變太空飛行器的供電方式。

研究團隊於二零一八年啟動「逐日」項目第一階段,以建立地面測試系統。截至二零二二年六月,他們已完成全球首個太空太陽能發電站全鏈路、全系統地面驗證系統。目前,團隊已進入第二階段,目標是解決太空高功率發電及長距離高效傳輸的挑戰。

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西安電子科技大學專家、中國工程院院士段寶岩表示,近期突破包括提高太陽能收集及轉化效率、增加微波束控制精準度以減少能量損耗,以及使發射及接收天線更小更輕,這對太空應用至關重要。段寶岩稱,團隊亦解決了如何利用單一發射器同時為多個移動目標供電的問題,這意味未來一個太空發電站或可同時為多個衛星或地面車輛供電。

儘管地面驗證取得進展,但該技術在太空部署前仍需克服一系列技術挑戰。

西安電子科技大學機電工程學院副教授錢思浩表示,首先需要解決的是組件對太空環境的適應性,因太空條件與地球完全不同,包括輻射暴露及極端溫度。。CCTV影片截圖

西安電子科技大學機電工程學院副教授錢思浩表示,首先需要解決的是組件對太空環境的適應性,因太空條件與地球完全不同,包括輻射暴露及極端溫度。。CCTV影片截圖

西安電子科技大學機電工程學院副教授錢思浩表示,首先需要解決的是組件對太空環境的適應性,因太空條件與地球完全不同,包括輻射暴露及極端溫度。另一個挑戰涉及發射及接收天線的部署及收回設計。他們亦需開發熱管理系統,以應對太空的極端溫度及溫度波動。這些都是需要進一步突破的領域。

CCTV影片截圖

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樊冠恒表示,我們現已完成地面測試系統的開發及驗證,下一步是進行在軌無線微波電力傳輸。隨着地面驗證完成,團隊現將注意力轉向克服太空的嚴峻現實,旨在展示在軌無線電力傳輸,並使軌道太陽能的願景更接近現實。

近日有罕見片段,捕捉到一種極度瀕危的高黎貢山白眉長臂猿,在中國西南部雲南省,從樹頂降落到森林地面食泥的異常行為。

片段顯示,一隻長臂猿從樹幹迅速降落至離地面僅數十厘米處。牠單手抓緊樹枝以保持穩定,另一隻手則挖起泥土,隨後迅速返回樹冠。整個過程展現出非凡的敏捷性。

高黎貢山國家級自然保護區保山管理局護林員楊友山表示,長臂猿沿樹幹下來,挖起一撮泥土,然後跑回樹上進食。他指出,透過追蹤及監測,當局已發現超過10個長臂猿落地食泥的地點。

高黎貢山白眉長臂猿甚少在地面活動。這次發現為研究該物種的生存習性及完善保育策略,提供了關鍵見解,具備重要的科學價值。

為準確收集長臂猿食泥行為的數據,管理局人員已在所有記錄在案的食泥地點,安裝紅外線攝錄機,進行全天候不間斷監測。

高黎貢山白眉長臂猿是中國國家一級保護野生動物,野外數量少於200隻。

(CGTN)

影片截圖 CGTN圖片

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