把太阳能电站建到太空塔城pvc管道胶水，再把电“隔空”传输给地面设备、人机、卫星，甚至未来的空飞行器，这个听起来像科幻电影里的场景，正在我国科学手中步步变为现实。
近期，西安电子科技大学段宝岩院士团队衔的“逐日工程”发布新进展，团队突破了空间太阳能电站与微波线传能的多项关键核心技术，在百米距离实现千瓦功率输出，并完成了对多动目标微波线传能地面验证。这项瞄准太空能源利用的工程如何实现？未来能给我们带来什么？
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走进西安电子科技大学南校区，座75米的巨型钢结构支撑塔就是“逐日工程”的核心测试场地。空间太阳能电站，简单来说就是把大面积的光伏电池板搬进没有大气遮挡、没有昼夜替的太空中，像口悬在宇宙中的“大锅”，源源不断地捕捉太阳能。
西安电子科技大学机电工程学院教授 樊冠恒：地面上我们受制于地理位置以及天气因素影响，能流密度大概就只有200~300瓦每平米。但是在空间中，尤其是对于在地球同步轨道能流密度可以达到1360瓦每平米左右，是解决地面能源危机有希望的途径之。
然而，没有电线、电缆连接，建在茫茫太空中的电站，如何才能“凭空”传输电能呢？团队采用的案是微波线传能。简单来说，整个过程分为三步。
先，将聚光镜对准太阳，把阳光反射给光伏电池阵，光伏电池将光能转化为直流电。
接着，这些电能被“包”，转换成微波形式发射给远端的接收天线。
后，接收天线捕获波束，再通过整流装置，将它重新“拆包”为直流电，供设备使用。
这个过程和日常生活中的手机线充电有些相似，但原理和难度却不同。
西安电子科技大学机电工程学院教授 钱思浩：将来空间太阳能电站可能是实现上万公里的能量传输塔城pvc管道胶水，所以就原理而言和日常手机线充电不样，就技术难度而言，这个也是有天壤之别。
从单目标到多目标
突破空间传能技术瓶颈
“逐日工程”并不是近期才启动。早在2022年，段宝岩院士团队就完成了全球个全链路、全系统的空间太阳能电站地面验证系统，跑通了从太阳光收集、光电转换、微波发射、空间传输，到接收整流输出的完整链路。那么，经过近四年的艰苦攻关，这次的系统升又带来了哪些新突破？
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从“逐日工程1.0”到“逐日工程2.0”，团队的目标从此前的“对”定点输电，升到当前的“对多”动目标传能。真实的器或地面设备都是处于不间断运动中。简单来说，以前定点输电像是在固定位置拉根“形电线”，目标动，就会脱靶断电。而现在，同套发射系统能够同时面向多个速移动设备，实现供电。这就像是要在黑夜中，射中远距离外的多个移动靶心。团队介绍，攻关初期他们遇到了很多困难，目标丢失、波束偏时有发生。而为了破解这些难题，团队在控制系统上持续攻关。
西安电子科技大学机电工程学院教授 钱思浩：发射天线的波束需要实时精确地指向接收天线，在这个时候，我们开发了套基于反向波束引的精度波束的精确闭环控制系统。当接收天线发出引信号的时候，发射天线能够及时捕获信号，并且实时解接收天线的位置和角度姿态，这样实现波束的精确指向。
通俗地说，这就像是把“盲目发射”变为“双向奔赴”，保温护角专用胶系统可以边跟踪、边修正，从而实现对多个移动目标的动态供电。此外，波束能量，为了止偏后造成的接收端硬件损伤，团队还在关键器件上进行了升，采用氮化镓二管等新型器件，提系统承受大功率波动的能力。软硬兼修，在户外测试中，这套新系统已能在百米的距离上，实现1180瓦的电能输出，直流到直流传输率从早期的15左右提升至20.8，波束收集率是达到88.0。
西安电子科技大学机电工程学院教授 钱思浩：这个意味着发射天线发出来的波束，大部分都能够被接收天线精确地捕获到，没有多少的波束会被跑偏而浪费掉。还有整体输出功率达到千瓦，对于用匹空调来说应该足够，对于里饭做菜水，这些都没有什么问题。
太空电站离我们还有多远
从百米地面验证，到未来轨道上的空间太阳能电站，“逐日工程”正在让太空发电、线传能从科学设想走向工程验证。不过，地面实验成功只是步。真正把电站建到太空，还要跨过哪些难关？它又何时才能真正走出实验室，进入实际应用阶段呢？
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西安电子科技大学机电工程学院教授 樊冠恒：空间太阳能电站的建设可能是未来的个很大构想，比如说用电自由。我们在空间中可以实现24小时不断地能量收集，电力源源不断供给。其次，可以减少我们对化石能源的依赖，从而减少碳排放，保护环境。另外可以助力我们空间的充电桩建设，对空间器的线微波线充能进行供电式的改变。
不过，从地面验证走向真正太空应用，团队正在解决系列难题。比如，面对火箭发射和在轨部署的需要，团队创新地提出了“分布式欧米伽”空间太阳能电站设计案，把电站从巨大的单体结构拆分成若干个小模块，通过编队和协同工作完成发电和传能任务。这样即便个别模块出现问题，也不会影响整个系统运行，同时也降低了大型结构在太空中展开、控制和维护的难度。此外，未来空间太阳能电站还要解决远距离、精度、长期稳定传能等众多的问题。
西安电子科技大学机电工程学院教授 钱思浩：先要解决的其实是器件的空间环境适应问题，因为地面环境和空间环境不样，包括太空的辐照以及低温的情况，需要开发太空的热管理系统，还有个是收发天线的展收设计问题，这些都需要去突破。
据介绍，接下来，科研团队将持续攻克各项核心难题，进步提升远距离线输电率，同时实现卫星速在轨运行状态下的精度波束指向控制。
西安电子科技大学机电工程学院教授 樊冠恒：目前完成了地面实验验证，下步要开展空间中在轨阶段的线微波能量传输。我们制定了“两大步三小步”的发展战略。两大步，就是在2030年建设成个兆瓦的电站，在2050年建设成个吉瓦的电站案。相关词条:铝皮保温 隔热条设备 钢绞线厂家玻璃棉 泡沫板橡塑板专用胶
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