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今年5月 Atlas V火箭将一搜机密的航天飞机发射入轨

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由美国太空军负责的X37飞行器在过去10年中有8年是在太空度过的

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而它现在正要打破之前的记录 并测试一项新的技术

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00:00:23,260 --> 00:00:26,100
该技术可能对地球上的生活产生巨大影响

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X37会进行将会进行首次太空太阳能发电厂测试

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该想法认为太空中的大型太阳能阵列可以收集大量的能量

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并无线传输给地球任意一个角落

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这个想法的出现已经有一阵子了

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但在以前发射并在太空测试这么大的物件成本实在太高

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由于猎鹰九号火箭将发射成本极大降低

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00:00:55,300 --> 00:01:02,830
SpaceX正在开始用他们规模庞大的互联网卫星星座来彻底改变宽带行业

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00:01:03,070 --> 00:01:05,970
随着进入太空越来越方便

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能源公司也将可以把他们的业务搬到太空

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00:01:10,600 --> 00:01:12,210
在晴朗的日子里

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地球上一米见方的面积能接受250W左右的太阳能

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即使最高效的太阳能板也只能将其中的20%转化为电能

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而在太空中的太阳能板则能接收超过两倍于地面的太阳能功率

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00:01:30,720 --> 00:01:33,310
因为太空不会受到大气层的遮挡

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当太阳的能量照射到太阳能板上时 它会被转化为电能

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这些电能可以被转化为微波信号 并以无线方式传送到地球上

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00:01:44,980 --> 00:01:48,570
这些微波信号可以以特定的频率进行传输

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00:01:48,570 --> 00:01:52,980
使它们能够穿过云层且不会对地球上的生命造成伤害

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00:01:53,360 --> 00:01:58,560
为了接收这些能量 地面上需要建造一个大型的天线阵列

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将接收到的微波转换成电能

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微波传到地球上后会扩散很远

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所以天线阵列可能要几公里宽才能利用所有的能量

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00:02:12,640 --> 00:02:18,320
但如果不把这些能量传送到地面 而是传送给飞机呢？

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虽然许多行业已经开始推广新能源了

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00:02:23,300 --> 00:02:28,130
但航空工业仍然面临着能量密度的巨大挑战

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飞机存储能量靠的是燃油 而电动飞机靠的是电池

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00:02:35,200 --> 00:02:37,500
为了存储同样多的能量

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00:02:37,500 --> 00:02:43,400
电动飞机需要大量的电池 导致最终比普通飞机重40倍

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00:02:43,710 --> 00:02:50,060
对于飞机来说 这些额外的重量大大降低了它的航程与运力

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最近 一架塞斯纳电动飞机在华盛顿上空进行了首次试飞

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00:02:57,430 --> 00:03:00,610
这已经是世界上最大的电动载客飞机了

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但它只能载9名乘客飞行160公里

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00:03:05,610 --> 00:03:09,020
但如果我们能移除电动飞机上的绝大多数电池

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00:03:09,020 --> 00:03:12,280
并在飞行中给它持续不断提供能量呢？

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00:03:12,580 --> 00:03:16,130
太空中的发电厂可以将能量传送给地球

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理论上也可以将能量传送给移动中的目标 比如飞机轮船 甚至其他在轨卫星

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为了最大限度地将电力输送到飞机上

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可以先把能量转换成激光束 而不是微波

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然后直接发射到飞机的太阳能电池阵列上

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这就可以用更窄的光束传输更多的能量

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飞机飞行高度也在地球最厚的那部分大气层的上空

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云和雾之类并不会挡住能量束

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可以让飞机可以有比地面更小的接收装置

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放置在地球静止轨道上的太阳能发电站星座

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甚至可以为夜晚飞行的飞机提供持续的电力

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虽然到那时电动飞机仍然需要电池进行起飞和降落

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但大部分电池可以减掉 换来更多的客舱空间 从而提升运力

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当飞机穿出云层 太空发电厂就会锁定飞行中的飞机

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并对飞机的太阳能板持续供能

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这听起来可能是对未来的不靠谱的设想

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但其中多数技术已经经过了测试

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早在2003年 NASA工程师就曾用10千瓦的激光来为一架模型飞机太阳能板供能

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2008年 工程师们从毛伊岛的一座山顶上将20瓦的功率

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发射向了150公里外夏威夷岛的接收器

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X37上的实验将是有史以来第一次在太空中对太阳能发电厂的测试

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尽管太空中的太阳能发电厂会带来极大的好处

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但开发这些技术的成本仍然很高

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而如今 随着太空已俨然成为私人公司的游乐场

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我们利用大气层外的能量这件事可能并不遥远

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随着SpaceX逐渐部署他们的Starlink星座

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它将在未来为数百万目前无法访问的人提供互联网服务

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虽然现在世界上大多数人已经习惯了上网

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