據《南華早報》19日報道，中國西安電子科技大學「逐日工程」研究團隊近日成功測試了一套具備多目標同步供電能力的無線電力傳輸系統，可在精確追蹤移動目標的同時，實現千瓦級微波能量的穩定傳輸，這一成果被認為可能為未來建設空間太陽能電站奠定關鍵技術基礎。一個只存在於科幻小說中的技術——在軌太陽能發電站通過無線微波向地球傳輸能量，正隨著中國科研團隊的最新進展而逐步走向現實。
「逐日工程」空間太陽能電站地面驗證系統 社交媒體
據報道，研究團隊早在2022年便完成了相關系統的全鏈路地面驗證平台建設，並在近期進一步驗證了其在動態環境下對多目標同步供能的能力。該系統的核心設施由一座75米高的試驗塔構成，用於在地面環境中模擬並驗證未來空間能源系統的全過程。
測試結果顯示，這一系統能在約100米的距離內，成功實現1180瓦功率的微波定向傳輸，同時保持了微波波束的高精度控制能力。在另一組實驗中，一架以每小時30公里速度飛行的無人機在30米的距離下，實現了143瓦無線電能的穩定接收。
此外，新華社報道稱，這項研究在空間發電上，實現了太陽能聚光與光電轉換效率的顯著提升；在發射與接收天線集成化、小型化與輕量化上取得關鍵進展，為設備的太空部署奠定了基礎。
港媒特別指出，中國研究團隊自主研制了一對多動目標微波無線傳能的空間太陽能電站地面驗證系統，在百米級距離測試中達到約20.8%的無線能量傳輸效率，即輸入的約1/5電能被有效轉化為可用電力。
相比之下，美國國家航空航天局（NASA）噴氣推進實驗室在1975年進行的微波能量傳輸實驗，雖然報告了54%的系統效率，但該實驗是在高度受控條件下進行，且未涉及對移動目標的實時追蹤與供能。
近年來，空間太陽能電站處於從理論探索邁向工程應用的關鍵階段。西安電子科技大學的研究由中國工程院院士段寶巖主導推進，他長期致力於探索建設軌道太陽能電站。
2014年，段寶巖院士團隊提出了歐米伽創新設計方案，計劃在距地約3.6萬公里的地球靜止軌道部署，並開展科研攻關。最初設計為大型環狀結構，但在2023年發表的研究論文中，團隊提出了新的工程方案，以克服早期設計中的關鍵技術難題。
新版方案轉向由多個小型分布式單元協同工作的架構，而非單一巨型結構，這一思路與NASA提出的“SPS-ALPHA”（任意大型相控陣列太陽能衛星）概念類似。
段寶巖介紹說，建設空間太陽能電站好比是部署在太空預定軌道的空間微波充電樁，可打破傳統衛星對自身太陽能帆板的單一依賴，利用先進的微波無線傳能技術，在浩瀚太空中為衛星築起“無線充電站”。
空間太陽能電站的優勢在於，軌道環境可持續接收不間斷的太陽輻射，理論上能夠實現全天候、無天氣幹擾的持續發電。能源隨後被轉換為微波束，再定向傳輸至地面或其他航天器，實現跨空間能源調度。
美國CNN新聞18頻道評價說，中國研究團隊的最新突破被認為是，中國空間太陽能電站長期項目中的關鍵一步。
據新華社，近日在陜西省技術轉移中心組織的成果評價會上，專家組也一致認為，項目成果總體達到國際領先水平，對我國未來空間太陽能電站和微波無線傳能相關理論與技術發展具有重要引領與支撐作用，產業化及工程應用前景廣闊。
