欧洲航空航天公司的工程师们展示了可能是未来的清洁能源。
他们用太阳能电池板收集阳光，将其转化为微波，并将能量传送到一个飞机库，在那里将其转化为电力，除其他外，照亮一个城市模型。
这个演示在36米的范围内只提供了2千瓦，但它提出了一个严肃的问题：现在是恢复一个长期被嘲笑为科幻小说的计划，发射巨型卫星在太空中收集太阳能的时候吗？受否可以在一个高的轨道上，从云层和夜间解放出来吗？它们可以一天24小时发电并将其传送到地球？"空中客车公司工程师表示这不是新的科学，这是一个工程问题。
但它从未以大型规模完成。
空间太阳能的支持者认为，对绿色能源的迫切需求、更便宜的空间准入以及技术的改进最终可以改变这种状况。
一旦有人进行商业投资，它将绽放。
这可能是一个万亿美元的产业，美国宇航局研究员在十年前为该机构评估了空间太阳能。
主要的投资很可能是在未来，摆在人类面前的无数问题仍然存在，包括是否可以有效地将数千兆瓦的电力传送到地球上。
但是这个想法正在从文档概念转向越来越多的地面和太空测试。
欧洲航天局（ESA）赞助了慕尼黑空间技术展的展示结果：将在下个月向其成员国提出一项地面实验计划，以评估该计划的可行性。
另外，英国政府今年提供了高达600万英镑的拨款，用于测试该技术。
中国、日本、韩国和美国的机构都在进行小规模的努力。
美国宇航局在20世纪70年代中期的燃料危机和石油危机期间首次调查了空间太阳能发电的概念。
这是一项拟议的太空示范任务：用70年代的技术搭载在航天飞机上并由宇航员组装太阳能电池板，这种技术这组装将花费大约1万亿美元。
就这样，这个想法被搁置了，对该机构的许多人来说，这仍然是一个禁忌话题。
今天，空间和太阳能技术都已经发生了巨大变化。
在过去十年里，光伏太阳能电池的效率提高了25%，而成本却急剧下降了。
微波发射器和接收器是电信业的一项发达技术。
正在开发的用于维修和为在轨卫星加油的机器人可以转而用于建造巨大的太阳能电池板阵列。
但是这个想法的最大推动力来自于发射成本的下降。
一颗足以取代典型的核电站或煤电站的太阳能发电卫星将需要数公里宽，需要数百次发射。
这将需要在轨道上建立一个大规模的施工现场。
私营太空公司SpaceX已经使这个概念看起来不那么离谱。
SpaceX的猎鹰9号火箭以每公斤约2600美元的价格装载货物，这个不到航天飞机成本的5%，而且该公司承诺其巨大的星际飞船的价格仅为每公斤10美元。
它正在改变这个方程式。
经济，成本和收益就是一切。
同样，大规模生产正在降低空间硬件的成本。
卫星通常是用昂贵的空间等级部件建造的一次性产品。
例如，美国国家航空航天局（NASA）在火星上的 "毅力 "号探测器，每公斤成本为200万美元。
相比之下，SpaceX可以以每公斤不到1000美元的价格生产其Starlink通信卫星。
这种方法可以适用于由大量相同的低成本部件组成的巨型太空结构。
结合低成本发射和这种 "超模块化"，突然间，空间太阳能的经济性变得很明显。
更好的工程可以使这些经济效益更加有利。
空中客车公司在慕尼黑的演示，比较了太阳能的输入和电力的输出，总体效率为5%。
只有在太阳照耀的时候，地面太阳能阵列做得更好。
最近的研究说：如果空间太阳能能够达到20%的效率，它可以在价格上与现有能源竞争。
更轻的部件也将改善成本计算。
三明治板，即披萨盒大小的装置，一边是光伏电池，中间是电子器件，另一边是微波发射器，这种设计可能会有帮助。
把数以千计的这些东西放在一起，就像瓷砖地板一样，它们就构成了空间太阳能卫星的基础，而不需要大量沉重的电缆来转移电力。
研究人员多年来一直在地面上测试原型，但在2020年，美国海军研究实验室（NRL）的一个团队让其登上了空军的X-37B实验太空飞机。
该三明治板仍然在轨道上，一直在产生数据，该面板将太阳能转化为微波的效率为8%，但不会将其发送到地球。
然而，明年，美国空军计划测试一种夹层板，将其能量传送到地面。
而加州理工学院的一个团队将于12月与SpaceX一起发射其原型板。
三明治板的缺点是，微波面必须始终朝向地球，因此，随着卫星的轨道运行，光伏面有时会远离太阳。
为了保持24小时的功率，卫星将需要镜子来保持那一面的照明，另外的好处是镜子也可以将光线集中到光伏上。
曼金斯在2012年的一项研究中提出了一种设计，即用一个带有数千个可单独转向的薄膜镜的碗状结构将光线导向光伏阵列。
英国国际电气公司开发了一种不同的方法。
该方法时：卫星使用大型固定的镜子，使光线偏转到光伏和微波阵列上，同时整个结构旋转以保持镜子指向太阳。
来自光伏电池的电力被转换为微波，并被输送到10亿个垂直的小天线上，这些天线一起作为一个 "相控阵"，无论卫星的方向如何，都能以电子方式将光束导向地球。
这种设计为其质量提供了最大的功率，使其在经济上最具竞争力。
如果一个天基发电站真的飞起来了，它产生的电力将需要有效和安全地到达地面。
在最近的一次地面测试中，NRL的团队将1.6千瓦的电力传送到1公里之外，日本、中国和韩国的团队也有类似的努力。
但是目前的发射器和接收器会损失一半的输入功率。
对于空间太阳能来说，功率传输需要75%的效率，理想情况下是90%。
通过大气层发射数千兆瓦的安全问题也需要测试。
大多数设计的目的是产生一个数公里宽的光束，以便任何误入其中的航天器、飞机、人或鸟只收到2千兆瓦传输的极小部分。
希望是无害的。
琼斯说，接收天线的建造成本很低，但它们 "需要大量的房地产"，尽管她说你可以在它们下面种植农作物或将它们安置在海上。
目前，欧洲是公共机构最认真对待空间太阳能发电的地方。
那里有一种你在其他地方看不到的承诺。
去年，欧洲航空航天局委托进行了两项空间太阳能的成本/效益研究。
他们的结论是，可以想象它的成本可以与地面可再生能源相媲美。
但即使价格较高，与核电相当，其全天候的可用性与传统的太阳能或风能不同，这种清洁低碳的能源将使其具有竞争力。
11月，欧洲航空航天局将要求成员国资助一项关于是否可以克服技术障碍的评估。
如果消息是好的，该机构将为2025年的全面努力制定计划。
有了150亿至200亿欧元的预算，欧洲航空航天局可以在2030年之前在轨道上放置一个兆瓦级的示范设施，并在2040年之前扩大到千兆瓦，这相当于一个常规发电站。
这更像一次登月行动。
Space-based Solar Power Hardware Was Just Launched Into Orbit for Testing经过这么多年的行业研究和大家的共识，天基太阳能可以提供全天候的可再生能源，随着研究的进步和发展，这种概念可再生能源慢慢避开了技术的最大限制之一。
现在，在猎鹰9号火箭成功发射旨在评估其可行性的实验性硬件之后，这个想法将得到第一次真正的测试。
将巨大的太阳能电池板放置在地球周围的轨道上，并将电力传输回来的想法已经存在了几十年。
这种可能性是有吸引力的，因为在太空中，你不再受天气或地球昼夜周期的摆布，而且太阳辐射水平更高，因为阳光不必通过大气层。
但是到目前为止，由于空间技术的复杂性和高昂的经济成本，基于空间的太阳能仍然停留在科幻的领域里。
但是由于2013年的一笔1亿美元的捐款，美国加州理工学院的一个多学科团队在过去十年中一直在悄悄地努力，开发使其成为现实所需的各种技术。
而最近，一个完整规模的天基太阳能发电厂所需的一些关键子系统的原型被SpaceX送入轨道进行测试。
在接下来的几个月里，美国加州理工学院太空太阳能项目背后的团队将测试使其灵活的太阳能电池板在太空中展开的系统，以及旨在将电力传输回地球的技术。
他们还将评估不同种类的太阳能电池板技术在恶劣的太空环境中的承受能力。
科研人员非常乐观，无论发生什么，这个原型是向前迈出的一大步。
它在地球上工作，并通过了发射到太空的任何东西所需的严格步骤。
仍有许多风险，但经历了整个过程后，科研人员学到了宝贵的经验。
在太空中建造太阳能电池板比在地球上这样做要复杂得多。
最大的挑战是首先将它们运到那里，这受到将材料发射到轨道的惊人成本的限制。
因此，相关科研团队不得不专注于在不牺牲其发电能力的情况下尽可能地减少其太阳能电池板的重量。
解决方案结合了超薄的柔性太阳能电池板，一种将发电和传输整合在一起的巧妙设计，以及一种新颖的模块化结构，使其有可能将许多较小的、独立的电池板组合起来，形成大型阵列。
研究人员设计的基本单元是一个几英寸宽的长方形瓦片，其表面覆盖着类似镜子的太阳能聚光器，将阳光引导到光伏电池条上，在那里将其转化为电能。
表面之下是一个集成电路，它将来自太阳能电池的电力转换为微波，然后由一个超薄和灵活的贴片天线阵列从瓦片的底部发射出去。
这种设计大大减轻了重量，因为它不需要用笨重的线路将产生的电力输送到中央发射器。
然后，这些瓦片将被排列成条状，并被整合到一个新颖的折叠结构中，在发射时是紧凑的，一旦进入太空就会展开。
其结果将是一个独立的航天器，能够部署自己，产生电力，并将其传送回地球，但其愿景涉及结合许多这些，以创建能够产生与陆基系统相当数量的能源的阵列。
这种设置使得调整阵列的大小和配置变得容易，也意味着单个模块的损坏不会使整个系统失去作用。
本周启动的实验旨在测试该架构背后的几个关键基础技术。
一个名为DOLCE（可部署的在轨超轻型复合材料实验）的实验将通过从一个垃圾桶大小的小罐子中部署一个六乘六英尺的框架来测试展开机制。
另一个名为MAPLE（功率传输低轨道实验的微波阵列）的实验将测试一个超轻微波发射器阵列，其目的是在太空中远距离传输功率。
最后一项名为ALBA的实验将在几个月内对32种不同类型的光伏电池进行测试，以了解哪种电池在残酷的太空环境中最有效地运行。
假设所有的测试都按计划进行，研究人员将验证使他们的愿景成为现实所需的一些关键技术。
但是，鉴于地球上太阳能价格的下降，以及旨在处理太阳能间歇性的储能技术的日益盛行，这个想法的经济性和实用性还存在疑问。
尽管从长远来看，这项技术可以发挥重要作用。
大多数估计表明，科学家应该能够相当容易地将大约70%的电网转换为可再生能源，但由于季节性变化或罕见的天气事件而缺乏可靠性，这意味着更高的目标可能很艰难。
当地球上的条件导致发电量下降时，一个每周7天、每天24小时可用的可再生能源
