地球引力束縛了我們的翅膀，卻無法束縛我們的思想，千百年來，人類就一直憧憬著登上天梯，到遼遠的太空翱翔。或許很多人認為這只是科幻小說裡的曼妙幻想，抑或是人類自不量力的異想天開。但是，倘若在未來十幾年之中我們能夠成功運行太空太陽能發電站（SBSP），或許所有的不可思議都會變成現實！
太空太陽能發電站並不是一個新興的概念，早在上世紀70年代，美國宇航局（NASA）就斥資5000萬美元進行了專門研究。然而，由於系統太過複雜，超過了當時的技術和能力，這項研究在完成了大量可行性研究後，最終還是束之高閣。
隨著技術的不斷進步，目前已有私人公司和機構舊夢重溫，開始進行太空太陽能發電項目的研究。太空太陽能電站原理其實非常簡單，那就是在宇宙空間中搭建太陽能電站，捕捉大量陽光，轉換成電能送回地球，或直接在太空中使用。
太空太陽能發電主要有光伏太陽能電池板和太陽熱能兩個概念。太陽熱能是用鏡子聚焦陽光加熱液體，通過渦輪機產生電力；而光伏太陽能電池板則是直接將陽光轉化成電能，其效率是地球上的8倍。雖然利用太陽熱能具有潛在的重量優勢，可減少火箭發射次數，降低每千瓦功率的總質量，然而目前更多的概念是希望利用高效率的光伏元器件。
光伏電池的最佳放置點是地球靜止軌道，可簡化天線的幾何形狀及對齊方式，以近乎恆定的功率用激光或微波向地球傳輸電能。當然也有一些問題，比如這一區域遠離地球磁場，而電力設備和通訊設施又最容易因宇宙射線和太陽耀斑的轟擊而崩潰；由於重量和成本較低，用激光向地球傳輸能量是最好的選擇，但稍不注意激光就可能變成死光，成為星球大戰裡面的終極武器——死星；所以科學家們想到了利用微波來向地球“暗送秋波”，當然微波也不是絕對安全——曾經有微波試驗將整個樹林的鳥都烤熟的事件，不過通過安全協議，人們可以在傳輸失敗的情況下禁用傳輸，從而不用擔心電力傳送將我們烤成臘肉了。
看起來環境OK，技術OK，一切都OK了，太空太陽能電站已整裝待發了嗎？
嗯，千算萬算，咱還沒算到要用多少錢呢。
目前，最便宜的火箭是馬斯克SpaceX公司的獵鷹9號，發射一次6200萬美元，地球同步轉移軌道（GTO）的運載能力大約是4850公斤，地球靜止軌道（GEO）運載能力的數據沒查到，但一般來說差不多是GTO的一半，我們算2400公斤，那麼將1公斤光伏太陽能電池板運到地球靜止軌道的費用大約是25800美元；根據測算，建造一個低端的4兆瓦太空太陽能發電站需要4000噸材料，而常規的太空太陽能發電站則需要80000噸。我們可以計算一下這筆費用：
低端電站發射價格：4000噸(400萬公斤)x 25800美元=1032億美元
常規電站發射價格：80000噸(8000萬公斤)x25800美元=20640億美元
舉17個國家之力建造的國際空間站，火箭發射的費用也不過504億美元；NASA的可行性研究也發現，如果發射成本控制在每公斤100美元到200美元之間，太陽太陽能電站還是挺划算的。由此看來，在太空建太陽能電站真的是又費馬達又費電了？
最大的變數還是馬斯克！因為他的最終目標是將火箭重複使用100到1000次，發射週期縮短到1天，發射成本降低到20萬美元一次——只需要燃料錢。由此算來，每公斤成本僅需200000/2400=83美元。
83美元！你是不是覺得太空太陽能電站已經在向我們招手了？
是的，世界各國已經開始研究太空太陽能電站了。早在2012年，NASA的約翰·曼金斯（John C. Mankins）團隊已構想出隨機性大型相位陣列太陽能人造衛星（SPS-ALPHA），使用類似喇叭形的收集裝置捕捉太陽能，再傳輸到地球；中國首個太空太陽能發電實驗基地2018年12月也在重慶璧山啟動。
目前看來，太空太陽能電站的建造與實施或許還出路不明，但是值得肯定的是，能源領域對政治環境的影響是太空太陽能電站崛起的關鍵，因為太空太陽能發電不僅是新型可靠的再生能源，更可能以全新的方式改變世界。
太陽能的發展不可避免會延伸至太空，或許在不久的將來，太空太陽能電站的環境、技術、造價都不會再是問題，隨著能源的突破，那些可能打破已有認知的天馬行空的構想也不再只是科幻和夢想：
太空電梯——能源問題解決了，或許太空電梯的研發也可以步入正軌了；
軌道環——特斯拉的構想，總投資31萬億美元，在地球上空35公里處建造一個環形軌道，可用0.05美元/公斤的成本，讓人類和貨物來往於太空；
戴森球——太空太陽能電站連成片，於是成了地球的戴森球；
俄羅斯套娃腦——戴森球的升級版，利用所有恆星的能量輸出將地球變成大型計算機；
環形世界——看過拉里·尼文這部小說的人都知道，一個繞恆星運轉的巨大環形世界。
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