参考消息网4月30日报道 据《日本经济新闻》4月28日报道，日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)及其合作伙伴计划最早于2026财年开展一项实验，将太空产生的电力传输回地球。其目标是，通过利用小型卫星发射微波来传输电力，力争实现不受天气影响的“太空太阳能发电”。若能在地面提取到电力，这将是世界首例。

JAXA、日本宇宙系统开发利用推进机构以及其他机构计划最早于2026财年开展一项演示实验，旨在将太空产生的电力传输至地面。他们将发射一颗小型卫星，让其进入高度约450公里的轨道运行。卫星在展开太阳能电池板后的直径约为两米。该卫星会将电能转化为微波，并将其传输至日本境内的特定目标地点。该实验计划的名称为“太阳”项目。

在实验过程中，研究团队将验证卫星能否按照指令精确传输电力，并评估地面微波接收装置所需的覆盖面积。预计传输的电力会呈扩散状，其覆盖范围可能达到20至40公里。研究团队计划以埼玉县为中心，在半径40公里的范围内部署大量接收装置，以确认能否成功接收到电力，并将在数月的时间内进行多次尝试。

美国加州理工学院曾于2023年完成一项将微波从卫星传输至地面的实验。日本研究团队此次将进行的实验中，卫星的发电能力相对有限，峰值功率仅为720瓦，其目标在于实现一项世界首创：即从接收到的微波中成功转换出可供实际使用的电力。

目前，该团队正考虑利用JAXA臼田宇宙空间观测所(位于长野县佐久市)的大型天线，来点亮一盏发光二极管(LED)灯。研究团队认为，现阶段仅能捕获所传输微波中的一小部分，电力传输效率较低。

JAXA及其合作伙伴还计划研究这些微波对电离层可能造成的影响。电离层位于大气上层，含有由电子和离子组成的等离子体。如果卫星的电力传输对等离子体环境造成干扰，将存在导致全球定位系统(GPS)及无线通信所使用的无线电波无法正常传输的风险。

小型卫星预计将由“凯洛斯”运载火箭发射升空，这是“太空一号”公司正在研发的一款小型运载火箭。“太空一号”位于东京都港区，是一家太空科技初创企业。

太空太阳能发电不受天气条件影响，能够充分利用太空中强烈的太阳光照。其发电效率约为地面太阳能发电系统的五倍，且可通过微波将电力传输至电力短缺的地区。如果这项技术得到广泛应用，有望弥补地面太阳能发电输出功率不稳定的缺陷。

JAXA提出的构想是，到2050年，将大型发电卫星发射至距地面约3.6万公里的地球静止轨道。超过60%的发电量将被输送至地面，单颗卫星的发电能力可达100万千瓦，相当于一座核电站的发电量。尽管单颗卫星的建造成本可能高达约1.2万亿日元（1美元约合159.84日元），但JAXA的目标是将每千瓦时的发电成本控制在7至10日元的范围内，与地面太阳能发电设施的成本相当。

若要实现这一构想，研究机构须安装巨大的太阳能电池板，每块电池板的边长为2.5公里。此外，JAXA还计划开展一系列演示实验，以验证在太空中构建大型结构的可行性。团队将利用已于2025年发射的“HTV-X”货运飞船，进行包括展开可折叠结构在内的一系列操作。随后，通过发射大型发电卫星并对相关技术进行完善，进一步提升发电与输电的效率。

美国于1968年提出了太空太阳能发电的理念，但由于难以将设备运送至太空，这一构想长期以来难以实现。若要在轨道上建造大型太阳能发电站，须在一年内进行超过100次的大型火箭发射。不过，自21世纪10年代以来，随着太空探索技术公司等企业涉足太空开发领域，太空运输能力得到了显著提升，这使得在轨道上建立发电站的愿景日益接近现实。

自20世纪70年代前后起，包括京都大学在内的日本高校和研究机构积极推动太空太阳能发电技术的研发工作，在该领域的研究中走在全球前列。2024年，日本成功完成了一项实验：通过一架飞行高度超过5公里的航空器，将电能传输至地面。

近年来，越来越多的国家致力于太空太阳能发电技术的研发。美国空军研究实验所计划于2026年开展一项实验，尝试将电能从小型卫星传输至地面；欧洲已于2022年启动旨在实现太空太阳能发电的项目；中国西安电子科技大学2022年建成了一座大型地面实验设施，用于支持空间太阳能电站技术的研发。世界各国正竞相推进相关技术的发展，以期保障未来可靠的电力来源。（编译/马晓云）