中國“逐日工程”開始試驗，又一個龐大的太空奇跡

你給手機無線充電，得把手機往充電板上一放，距離超過一厘米基本就廢了。但如果有人告訴你，百米開外隔空傳輸，穩定輸出上千瓦電力，你會怎么想？

這不是美國科幻片里的場景。西安電子科技大學段寶巖院士領銜的“逐日工程”團隊，剛剛在這個方向，踩下了一個扎實的腳印。

天基太陽能發電，說白了就是把光伏電站搬到太空去。太空里沒有大氣層擋著，太陽輻射強度是地面的幾倍，還不受晝夜和天氣影響，發電效率自然高得多。問題是怎么把電弄回地球。

總不能從衛星上垂一根電線下來吧？

科學家想到的辦法是用電磁波當“運輸工具”。主要有兩條路：微波和激光。激光傳輸效率高、設備體積小，但有個硬傷——云層一擋就歇菜，接收站只能建在常年干旱少云的地方。更要命的是安全問題，一束高能激光從太空打下來，飛鳥或飛行器誤入傳輸區域，后果不堪設想。

微波就不一樣了。它穿透云層雨霧的能力強，可以全天候干活，安全性也好得多。所以現在主流的天基太陽能方案，包括西電團隊的歐米伽方案，都選擇了微波這條路。

但微波傳輸有個老毛病——效率偏低，設備個頭大。從地面往太空送東西，每一克重量都是用火箭燃料堆出來的，設備越大越重，成本就越嚇人。

歐米伽方案跟國外主流方案真正較勁的地方，不在天地傳輸這一段，而在天與天之間。

地面上的光伏電站，發出來的電要經過一連串處理才能并網：直流逆變穩壓、母線電容降壓、直流轉交流、進儲能系統、最后升壓入電網。這些環節之間靠什么連接？電線嘛，再普通不過的事。

但同樣一套流程搬到太空，電線就從“不值一提”變成了“要命的成本”。

一根電線確實沒多重，可一個空間電站規模的發電系統，需要的線纜加起來就不是小數目了。每一公斤載荷打上近地軌道，火箭運費都以萬美元計。把一整套電網的線纜都運上天，這筆賬算下來讓人頭皮發麻。

西電團隊的想法很直接：能不用線的地方，干脆別用線。光伏發電衛星到微波發射衛星之間的電力傳輸，用無線方式解決。根據他們的測算，這個改動能讓整個系統比國外采用線纜的阿爾法方案減重約三分之一，單位質量發電量提高約24%。

三分之一的重量省下來，意味著同樣一枚火箭能多帶設備，或者同樣的電站規模少打幾發火箭。在經濟賬上，這是天壤之別。

當然，微波無線傳輸的效率目前還跟銅線沒法比。百米距離上，粗銅芯電纜的傳輸效率接近100%，普通銅線也超過95%。而西電團隊這次地面驗證的成績單是：百米傳輸，直流到直流效率20.8%，輸出功率1180瓦，波束收集效率88.0%。

20.8%看起來不高，但放在微波無線傳能領域，這已經是相當扎實的進步。而且這次試驗的看點不只在數字——它是一套“一對多動目標”系統，意思是發射端可以對著多個移動中的接收目標同時或分別供電。這在工程實現上比點對點傳輸復雜得多。

打個比方，點對點相當于拿水龍頭對著一個杯子接水，一對多移動目標相當于拿著花灑給一排移動的花盆澆水，每個都要澆到，還不能灑出去浪費。西電團隊解決的是后者。

后續的挑戰也很清晰。天基電站里，發電衛星和微波衛星的距離不太可能是百米級別——太危險了，稍有偏差就可能相撞。實際部署中，這個距離很可能拉到千米量級。傳輸距離翻十倍，能量損耗會呈指數級增長。從百米到千米，中間還有不少硬骨頭要啃。

無線傳輸給歐米伽方案打開了一扇銅線傳輸推不開的門：分布式部署。

可以造一批精簡版的光伏衛星，圍繞一顆中央微波衛星飛行。光伏衛星只管發電，然后用無線方式把電力傳給微波衛星。穩壓、儲能這些復雜功能全部集中到微波衛星上統一處理。這樣一來，單顆光伏衛星的設計大大簡化，成本驟降，壞了一顆也不影響全局。

更妙的是建設節奏。可以先打幾顆光伏衛星加一顆微波衛星上天，形成一個最小可用的系統。等技術進一步成熟、商業模式跑通了，再一批批往上加光伏衛星，系統逐步擴容。不需要一上來就憋個大招、一次性建成完整電站。

從軌道設計角度看，微波衛星居中，發電衛星分布在略有傾角差異的軌道上。從地面仰望，就像一群衛星繞著中心節點做編隊飛行，有點像航空表演里的編隊滾轉，場面相當壯觀。

微波衛星的能力還不止向下送電。它能多路接收，也能多路發射，可以同時服務多個地面接收站，還能給其他在軌飛行器直接供電。未來的太空農場、太空工廠，用電需求都小不了?？孔约罕程柲茈姵匕?，設計復雜、死重還大。如果能有天基發電星座直接“投喂”電力，設計和建造都會輕松很多，用電規模也可以大膽往上調。

在目前人類能想到的所有清潔能源里，天基太陽能發電的潛力可能是最大的。沒有排放、沒有核廢料、不占地、不破壞生態，連火箭發射用的燃料燃燒后主要產物也是水和二氧化碳。唯一的問題就是太難太貴，技術門檻高到讓絕大多數國家連想都不敢想。

現在還在認真推進這件事的，只剩下中國、美國和日本。而天基太陽能這種級別的工程，誰先把關鍵技術走通、把成本壓下來，誰就在未來的全球能源格局里多了一張王牌。

西電團隊這次百米級千瓦級驗證，距離真正的太空電站還很遠。但從零到一的一步，往往比從一到十更難。他們把“逐日”這個名字用得很有味道——夸父逐日的神話中國人講了幾千年，如今真有一群人，在試著把太陽的能量穩穩地抓回地球。

這條路還很長，但至少，他們已經跑起來了。