6月17日9時22分，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波乘坐的神舟十二號載人飛船發射升空。按計劃，他們將前往空間站天和核心艙駐留三個月。

進入空間站之前，宇航員們主要待在飛船中。一般來說，載人飛船可以采用太陽能發電、核能發電、燃料電池和蓄電池等方式供電。采用哪種方式供電，要根據載人航天器的用電功率大小、在太空停留時間的長短等因素來決定。

空間太陽能電站可以用來收集、轉化空間太陽能，並以無線電波的形式將電能傳輸到地麵。該類電站的發電功率可達1-5GW，發電量與地麵核電站相當。

據介紹，神舟十二號的電力係統主要是由太陽電池翼和儲能電池構成，太陽電池翼能將太陽能轉化為電能供飛船使用。

公開數據顯示，神舟九號飛船的功率隻有1800瓦，相當於一台普通家用空調或者是一台功率高點的微波爐的功率。一天飛下來，這麽一個“大家夥”的耗電量隻有40多度。

空調or微波爐

天和核心艙：太陽電池翼可能和你家房子差不多大

配置豪華的天和核心艙用電量可就不小了。它的供電係統和飛船其實差不多，但“塊頭”要大很多，主要由以下幾個部分組成：

能量來源：太陽

發電擔當：柔性太陽電池翼

儲能擔當：鋰離子蓄電池

▲天和核心艙內部。（圖片來自：中國航天科技集團）

天和核心艙配有一組發電能力為18000 瓦的太陽電池翼，單翼麵積67 平方米，雙翼麵積130多平方米，可能和你家房子麵積差不多大了。

▲ 太空空間站示意圖。（圖片來自：中國航天科技集團）

在光照區，太陽電池翼將太陽能轉化為電能，供整艙使用，同時為鋰離子蓄電池儲存能量。在太陽無法照射的陰影區，蓄電池負責為整個艙體供電。電池采用陶瓷隔膜， 具備良好的防止內部短路性能；同時，電池組內使用阻燃材料，防止因高溫引發燃燒，很安全。

▲神舟載人飛船與空間站天和核心艙、天舟貨運飛船組合體交會對接。（圖片來自：中國航天科技集團）

這個強大的電源係統，簡單來說，就是“太陽能發電加電儲能”的形式，高效又清潔。

我們的征途，

是星辰大海！

航天夢，中國夢！

在不久的將來，你所用的電或可能來自國網太空電力公司。

日前，中國航天科技集團公司五院科技委主任李明研究員向《科技日報》表示，“經過十餘年持續研究，中國在空間太陽能電站方麵已經大幅縮小了與國際先進k8体育平台入口的水平，進入世界前列。如能保持並進一步加大研發力度，中國有望成為世界首個建成有實用價值空間太陽能電站的k8体育平台入口。”

空間太陽能電站即一種用來收集、轉化空間太陽能，並以無線電波的形式將電能傳輸到地麵電網的發電係統。該類電站的發電功率可達1-5GW，發電量與地麵核電站相當。

空間太陽能示意圖 

與地麵電站相比，空間太陽能電站的太陽能電池板可以直接接觸太陽光而不受大氣阻隔，據日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）估算，位於太空中的太陽能電池板所接受的太陽光強度為地麵上的1.4倍。同時，空間太陽能電站可以擺脫晝夜和天氣影響，實現24小時不間斷供電。最關鍵的是，該電站不受電網限製，可以通過無線電波直接向有用電需求的地區供電。

早在1968年，美國工程師彼特·格拉斯就提出了空間太陽能電站概念。在格拉斯的設想中，人們用火箭將總麵積約50平方公裏的太陽能電池板陣列送入地球同步軌道，並在太空中完成組裝工作。電站建成後，電池板將通過不斷調整角度以確保電池板時刻麵對太陽。

美國k8体育平台入口航空航天局（NASA）在上世紀90年代的技術基礎上構想的空間太陽能發電站 

在過去的50年間，包括美國、日本、俄羅斯、歐盟和中國等多個k8体育平台入口的研究人員一直在論證空間太陽能發電技術的可行性，並試圖解決一係列建造空間太陽能電站必須麵對的難題，例如，如何進行無線電波傳輸和接收，如何確保無線電波傳輸的準確性，如何使空間電站發出無線電波與地麵的網格狀天線保持同步。

NASA在2011年提出的空間太陽能發電站構想示意圖

2008年，美國和日本兩國的科研人員取得了突破，他們在夏威夷兩座相距90英裏的海島上，成功實現了微波級能量的無線遠距傳輸，這個距離相當於從太空軌道傳送能量到地麵所要穿透的大氣層厚度。

日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）也成功完成了能量傳輸模擬實驗，研究人員從高約200米的塔頂向地麵上一個直徑僅為1厘米的圓形目標發射高能量激光束，並成功擊中目標。該實驗的成功證實了無線電波的管理和控製是可行的。

另外，JAXA計劃實現無線電波電能輸送的太空測試，即用一個小衛星在地球低軌道向地麵的微波接收器發送幾個千瓦的能量。JAXA方麵表示，希望在2021年實現100kW的傳輸，到2028年實現200MW傳輸。

JAXA用於能量傳輸模擬實驗的高塔 

隨著無線電波傳輸與接收技術取得突破，包括輕質建材、全自動計算機係統在內的衛星技術的提升，以及太陽能電池板光電轉換效率的提高，空間太陽能電站成為現實。

目前，日本政府已經發起了太陽能電站項目，由JAXA主導。按照JAXA在2014年公布的規劃，日本計劃耗資2萬億日元（約合210億美元），在地球靜止軌道上建造年裝機規模約1GW的商業空間太陽能電站，該項目預計將在2030年完成 。

2011年，專家對於空間太陽能電站預估造價還在3000億-10000億美元左右。

同時，曾在JAXA任職的教授佐佐木（Suzumu Sazaki）還表示，日本計劃在東京灣海港建造一個3公裏長的人造島嶼。這座島嶼將布設50億個天線，用於傳輸和接收來自空間太陽能電站的微波能量並將其轉換成電能。

JAXA提出的空間太陽能電站構想示意圖

就中國而言，自2008年起將空間太陽能電站研發工作納入k8体育平台入口先期研究規劃。近年來，提出了平台非聚光型、二次對稱聚光型、多旋轉關節以及球型能量收集陣列等空間太陽能電站方案，同時在無線能量傳輸等關鍵技術方麵取得了重要的進步。

除了技術，空間太陽能電站的建設、運營還需要巨額的投資、廣闊的市場以及環境、政策等因素配合，綜合多方因素，各國紛紛把目光投向中國，認為中國應該在該領域發揮重要的牽引作用。中國航天科技集團公司五院研究員王立曾對《科技日報》表示，“在航天領域，中國載人航天、深空探測、重型運載火箭、空間站等技術與國際先進水平相比，還存在較大的差距。”