在同步軌道向太陽借光
日本打算不計龐大成本，建造太空太陽能陣列。
撰文╱霍恩亞克（Tim Hornyak）
翻譯／甘錫安
日本經典動畫「機動戰士鋼彈」最新一期的故事中，化石燃料瀕臨枯竭，能
源短缺帶來的全球化衝突日益升高，迫使人類進入太空太陽能時代。這部科幻卡
通的時代背景設定在2307年，但在真實世界中，日本科學家已在著手開發可提供
潔淨再生能源的地球軌道發電硬體設備，並計畫於20年內製作出原型產品。
在太空中放置太陽能板，將能量輸送到地面的概念很早就出現，但也很快就
遭到否決，原因是成本太高且不切實際。但在目前全球能源危機及環境變遷的
「憂」勢下，這個看似天馬行空的方案在日本再度獲得青睞。去年，日本大阪的
雷射科技研究所利用陽光產生了高達180瓦的電力。今年2月，日本北海道的科學
家開始進行電力傳輸系統的地面測試，以微波方式將能量輸送到地面。
這兩項雷射與微波研究計畫，是日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）資助進
行一項大膽太陽能電力系統（SSPS）計畫的兩部份。具體說來，JAXA的目標是在
2030年前，於地球同步軌道上放置一具太陽能發電裝置，將10億瓦電力輸送到地
球，這相當於一座大型核能電廠的發電量。電能將以微波或雷射形式傳輸到地面
，再轉換成電力進入電力網，或以氫的形式儲存起來。
日本各大研究機構參與此計畫的180位科學家中，JAXA先進任務研究中心的鈴
木拓明表示：「我們進行這項研究的理由相當簡單，就是為化石燃料枯竭及全球
暖化帶來的挑戰尋求解決之道。」JAXA表示，這項計畫的潛力相當明確，陽光在
太空中的亮度是地面的5~10倍，因此發電效率較高，可日夜不間斷地收集太陽能
，而且不會受天氣干擾。另外，這套系統十分潔淨，不會產生污染或廢棄物，而
且相當安全。送到地面的能量強度可達每平方公尺5000瓦，大約為中緯度地區夏
季晴天正午陽光的五倍。科學家表示，這樣的照射量雖然不會對人體造成傷害，
但接收區域仍然必須選在海上，並且封鎖起來。
在位於日本宮城縣的實驗場所，鈴木拓明與JAXA研究人員正在測試800瓦功率
的光纖雷射，可朝500公尺外的接收站發射雷射光，有一面只會反射波長為1064奈
米光波的鏡子，將光線引導到實驗太陽能板上（他選擇這個波長是因為這種光波
可輕易穿透地球的大氣，亮度減損不超過10%）。尋找能以高效率將陽光轉換成雷
射光的材料也是一項關鍵工作，目前最被看好的是含有釹和鉻的釔鋁石榴石陶瓷
材料。…
【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人2008年第78期8月號】
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大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私語。 嘈嘈切切錯雜彈，大珠小珠落玉盤。
間關鶯語花底滑，幽咽泉流水下灘。 水泉冷澀弦凝絕，凝絕不通聲漸歇。
別有幽愁暗恨生，此時無聲勝有聲。 銀瓶乍破水漿迸，鐵騎突出刀槍鳴。
曲終收撥當心畫，四弦一聲如裂帛。 東船西舫悄無言，唯見江心秋月白。
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