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我們一直所使用的太陽能都來自陽光，其實，太陽能不僅蘊藏在陽光中，還蘊藏在太陽風(fēng)暴中。美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，就連太陽風(fēng)暴中也蘊藏著巨大的能源。如果能充分利用太陽風(fēng)暴中的能源，可以讓地球上的人類數(shù)百萬年都沒有能源匱乏之憂。
太陽風(fēng)暴是太陽因能量增加向太空釋放出的大量高速帶電粒子流，它并非像地球上的風(fēng)暴一樣可以讓我們感受到，而只有靠儀器才能檢測得到。利用這些帶電粒子發(fā)電，轉(zhuǎn)化效率特別高，比陽光發(fā)電要高得多。在太陽風(fēng)暴不能加以利用之前，它如同洪水、暴風(fēng)、巨浪一樣是一種自然災(zāi)害。太陽風(fēng)暴爆發(fā)時，對地球造成了極大的惡劣影響，而美國研究人員已經(jīng)嘗試?yán)盟N含的巨大能量來發(fā)電，達(dá)到“變害為寶”的效果。
美國華盛頓州立大學(xué)的物理教授哈羅普熱衷于這項研究，他帶領(lǐng)自己的團(tuán)隊正在開發(fā)以自己名字命名的“戴森•哈羅普”衛(wèi)星。這種衛(wèi)星運行在離地球和太陽上距離差不多的環(huán)日軌道上，可以來利用太陽風(fēng)暴發(fā)電。它有一個長長的金屬線圈對著太陽。這個線圈寬1厘米，長300米。線圈上帶有電荷，可以產(chǎn)生圓柱形磁場，當(dāng)太陽風(fēng)暴越過金屬線圈所在的區(qū)域時，風(fēng)暴中的帶電粒子中的電子就被線圈產(chǎn)生的磁場捕獲。這些電子被引入一個直徑為2米的球形金屬收集器，電能在其中產(chǎn)生。
衛(wèi)星由太陽風(fēng)暴獲得的電能怎么傳輸?shù)降厍蛏夏?衛(wèi)星把所獲得的電能通過一個激光發(fā)生器，轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外激光。這種激光的聚集性很好，在太空中傳輸時不會向普通光線那樣發(fā)散得太厲害。紅外激光射向地球表面的激光接收器，然后再通過光電轉(zhuǎn)換器把激光轉(zhuǎn)換為電能。由于地球大氣對于紅外線來說是透明的，所以紅外光激光束在達(dá)到地面前能量損失很小，可以高效地傳輸?shù)降厍颉?/p>
“戴森•哈羅普”衛(wèi)星不僅可以吸收太陽風(fēng)暴來產(chǎn)生電能，而且它有一個直徑為10米的環(huán)狀太陽帆，也可以吸收陽光發(fā)電。這顆衛(wèi)星的發(fā)電功率可達(dá)170萬瓦，大約可供1000戶人家的日常用電。在此之前，不少研究人員也提出了從太空中利用太陽能的設(shè)想，不過還基本上是利用太陽能電池板發(fā)電，因為太空太陽能發(fā)電的效率要高于地表。哈羅普教授表示，與利用太陽能電池板發(fā)電相比，新的衛(wèi)星發(fā)電系統(tǒng)的主要材料是銅制線圈，成本較低。
如果多發(fā)射一些發(fā)電衛(wèi)星到太空，并增加發(fā)電線圈的長度和太陽帆的直徑，那么人類所需的能量完全可以靠發(fā)電衛(wèi)星來提供。然而，哈羅普教授也承認(rèn)自己的研究遭遇一個極大的難題——激光發(fā)散的問題。雖然激光比一般的光線聚集性能要好得多，但是一束紅外激光從數(shù)百萬公里外的環(huán)日軌道上發(fā)射到地球，將發(fā)散到數(shù)千平方公里的地表，導(dǎo)致這種能量很難進(jìn)行收集。
如何解決這個難題呢?哈羅普教授提出可以利用透鏡來聚集光束。在紅外激光發(fā)射的路線上，按照一定的距離設(shè)置多個承載大透鏡的航天器，用透鏡聚集這些發(fā)散的激光，令它們在達(dá)到地表時也是一束可以直接接收的激光。哈羅普教授正在攻克這個難題，以便將來人類能大規(guī)模利用太陽風(fēng)暴作為能源。他表示，在這個難題解決之前，太陽風(fēng)暴能源至少可以被一些航天器所利用。
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