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Overview Engergy公司天际输电宗旨图（非本次实验）丨Overview Energy

比从天际传难。

撰文 | 冬鸢

审校 | 王昱

2025年11月晚，一架单引擎涡桨飞机飞行在好意思国宾夕法尼亚5000多米的高空。飞机又小又慢，高空的风却很大，遨游得有几许凑合——但这恰是把这架飞机奉上天的东谈主但愿看到的。

实验所用飞机丨Overview Energy

这架飞机上装着激光器和一些光学器件，以及一块很大的电板以及配套的冷却系统。它正在引申一项史无前例的任务——飞机在天际中的强横湍流中高速挪动时，向大地良友运送电能。

这是有史以来初度在职何挪动平台献技示高功率无线电力传输，来自动力公司Overview Energy。下一步，他们便准备把飞机换成卫星，从天际中传输能量回地球了。从某种经由上来说，这其实比飞机容易，因为天际中环境更知晓，不像飞机那样受湍流的影响。

飞机里面结构丨Overview Energy

至于为什么要从天际中传输电力，还得从上个上个世纪中世讲起。

从科幻到履行

1941年，科幻作者艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）就在短篇演义《推理》（Reason）中设念念了一个未下宇宙，那处的东谈主类能平直在天际中聚集天际的能量，将其传回大地算作动力使用。而当时距离东谈主类第一次在天际中使用太阳能板还有20年。

1968年，科学家彼得·格拉泽（Peter Glaser）在《科学》（Science）上发表著作，肃穆在科学范畴建议了从天际获得能量的设念念，其核样式念不祥而诱东谈主：地球上的太阳能受限于暮夜、云层以及大气层的过滤作用。但在天际中，阳光不仅不会中断，强度也远超大地。这一设念念被称作天际太阳能（Space-based solar power， SBSP）：诈骗巨大的卫星在天际中捕捉用之束缚的太阳能，通过无线方式将其传输回地球，为咱们的城市供电。

NASA在1976年关于天际太阳能的设念念丨NASA

比年来卫星时刻、太阳能电板和无线传输时刻的跨越，让这一设念念越来越可能竣事了。科学家的设念念是，将巨型卫星辐照到天际，常常是距离大地3.6万千米的地球静止轨谈（GEO）上。在这里，卫星相干于大地保捏静止，何况一年中99%的时刻齐能被阳光照耀。卫星上安装的巨大太阳能电板阵列会把阳光调整为电力，然后将电能酿成高频率的微波或激光束，传送到大地吸收站。大地吸收站通过整流天线（rectenna）等安装拿获微波能量，再将其调整来电能送入电网，供城市和门径使用。

自然地球上也有不少可再生动力，但它们大多不是随时可用的——风总有停的时候，太阳也朝夕会落到地平线以下。但空间太阳能却不错像核电站或煤电厂相似全天候24小时发电，而且仍是零碳排放。此外，由于莫得大气层散射光芒，天际中的阳光强度比大地卓著约30%。一颗卫星表面上不错提供吉瓦级的电力，足以点亮一座大城市。

设念念图丨Caltech

如今，多个国度和组织也齐在积极考试空间太阳能时刻。2022年，中国西安电子科技大学的“每日工程”取得遑急阶段性效用，持续东谈主员建成了一座75米高的测试塔，考据了能量采集和无线传输的全链路时刻。2023年，好意思国加州理工学院的“MAPLE”实验初度在轨谈上到手竣事了无线能量传输，真钱投注app官网解说了该物理旨趣在天际中是可行的。欧洲空间局（ESA）批准了“SOLARIS”筹谋以持续时刻可行性，而英国的“Space Solar”名目正在通达一种名为CASSIOPeiA的私有卫星联想，大概360度无邪导向能量束。

现在的挑战

尽管出路诱东谈主，但空间太阳能也濒临巨大时刻和老本挑战。因为要竣事这一设念念，需要构建十分宏大的结构。举例，CASSIOPeiA的设念念中，需要宽约1.7千米的太阳能阵列。拼装如斯巨大的结构需要先进的时刻，何况大批辐照火箭。据预计，仅将这样大的组建送入轨谈就可能需要68次星舰辐照。在天际诱惑和爱戴这样的大范围系统也从未有过前例。此外，工程师还必须应答空间碎屑、辐射、极点温度变化等问题。无线传输电力时，也需要极其精准地瞄准辐照器和大地吸收站，不然能量可能偏离蓄意。此外，还需要明确的持续能解说这些能量传输对任何自然齐无危害，所有这些齐增多了系统的复杂度和老本。

在老本方面，辐照更仆难数吨硬件到天际非常奋发。据好意思国航空航天局（NASA）的分析，要使天际太阳能发电站具备买卖可行性并与大地动力竞争，辐照老本必须大幅裁减，从现在的每千克数万好意思元降至仅数百好意思元。此外，每谈时刻枢纽齐有能量亏损：从光伏到电力，再调整为波穿越大气，临了由整流天线吸收，各个身手齐不是百分百高效。现在最佳的天际级别光伏电板效用也唯有约30%至40%，而其它裂缝组件也需要擢升效用。所有这些齐意味着，需要永远的时刻龙套和大范围投资才智让天际太阳能成为履行。

太阳能板设念念图丨Caltech

而这次Overview Energy的飞机实验，恰是在攻克天际太阳能范畴的一个辣手难题，他们解说了，即使是在相对不知晓的环境下，远距离无线传输能量的各个组件齐不错齐备集成。他们暗意，从飞机上瞄准大地的吸收安装本体上会比从卫星上瞄准愈加费事，因为飞契机受到湍流的影响，何况相干于大地给与站的角速率更高。而这次实验的到手让他们对接下来的筹谋充满信心，他们筹谋于2029～2030年辐照首批地球同步轨谈卫星，届时它们将有约99%的时刻能吸收到太阳光。

此外，还有很多其他国度和机构正在不息奋勉。若是天际太阳能大概竣事，它将为清洁动力提供全新决策。天际电站不错全天候提供知晓的基荷电力，弥补大地风能和太阳能发电的颓势，匡助电网更幽静初始并减少对煤炭和自然气的依赖。此外，天际太阳能不错向地球上的任何场地运送电力。比如，偏远岛屿、海上平台或者灾地齐不错通过在土产货安装给与安装，平直从天际轨谈上给与能量。以致在异日，还不错通过这种方式为月球基地或深空航天器提供能量。

参考文件

[1]https://www.overviewenergy.com/updates/airborne

[2]https://www.overviewenergy.com/updates/space-to-grid

[3]https://www.caltech.edu/about/news/in-a-first-caltechs-space-solar-power-demonstrator-wirelessly-transmits-power-in-space

[4]https://news.xidian.edu.cn/info/2106/220926.htm

[5]https://singularityhub.com/2018/12/31/why-the-future-of-solar-power-is-from-space/

[6]https://addsdonna.com/old-website/ADDS_DONNA/Science_Fiction_files/2_Asimov_Reason.pdf

[7]https://www.qub.ac.uk/News/Allnews/2024/solar-farms-in-space-new-research.html#:~:text=Space Solar's power satellite design，the beam through 360 degrees.

[8]https://www.signalsaz.com/articles/how-was-a-wireless-energy-transfer-achieved-in-space/#:~:text=The wireless power transfer was，Solar Power Project (SSPP).

[9]https://www.spacesolar.caltech.edu/timeline-1/

{jz:field.toptypename/}

[10]https://spectrum.ieee.org/space-based-solar-power-2667878868#:~:text=The glamorous vision has inspired，floated but not yet funded

https://harvardtechnologyreview.com/2025/09/05/the-future-of-energy-unlocking-the-potential-of-space-based-solar-power/#:~:text=High Upfront Costs:  According to，components， further increasing the cost

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