王希季院士文集

　　4空間能源目前世界上能源消耗的總功率約為100億kW。按人口的增加、現(xiàn)代化的發(fā)展和生活水平提高估計(jì)，能源的需求每年約增加4％。到2000年能源消耗的總功率可能會(huì)接近190億kW。每年需要提供約200億t標(biāo)準(zhǔn)煤。如全都依靠傳統(tǒng)的能源資源，估計(jì)只能維持二三百年。這就大成問(wèn)題了。所以，新的能源，未來(lái)的能源資源，成為人類所關(guān)心的重大問(wèn)題。全世界都在進(jìn)行這方面的研究。在地球上，太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫燃料、熱聚變能和生物質(zhì)能都有可能成為重要的新的能源?？臻g有豐富的能源。地球表面接受的太陽(yáng)能就十分巨大，其功率約為9×10kW，相當(dāng)于當(dāng)前世界上能源消耗總功率的9000倍。但是，要把豐富的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成能源，在地球上建立大型的太陽(yáng)能電能轉(zhuǎn)換裝置，由于下列的原因是十分困難的：1）一年只有1／2左右的時(shí)間能獲得日照，而日照程度又隨時(shí)間而改變，這就是說(shuō)效率不高和作為基本負(fù)載電廠比較困難；2）由于有風(fēng)和重力，建筑大型的太陽(yáng)能電池陣或反射鏡組受到限制；3）由于大氣和地面的污染，要么得設(shè)計(jì)自動(dòng)清除設(shè)備，要么得定期清洗。這就是為什么雖然地球接受的太陽(yáng)能很大，但太陽(yáng)能在現(xiàn)在和幾十年內(nèi)也很難成為一種主要能源的原因。僅空間的地球同步軌道上的一個(gè)寬約100km的環(huán)帶（相當(dāng)于±6’的環(huán)帶）所接受的太陽(yáng)能，估計(jì)其總功率就相當(dāng)于地球所接受的總功率。由此可見空間的能量資源十分豐足。在空間利用太陽(yáng)能建立大型電站，開發(fā)空間能源，有很多優(yōu)越性。當(dāng)然也有很多技術(shù)上的困難需要克服。但通過(guò)空間科學(xué)技術(shù)二十幾年來(lái)的研究和試驗(yàn)，可以認(rèn)為，在地球同步軌道上建立大型空間動(dòng)力衛(wèi)星，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)微波或激光把電能傳送到地面，從科學(xué)技術(shù)上論證是可能的。就現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)水平看，沒(méi)有在科學(xué)上需要突破的新的問(wèn)題。在空間軌道上建立的大型太陽(yáng)能電站，在99％的時(shí)間內(nèi)都能接受到太陽(yáng)光的照射，只有極少的日蝕時(shí)間和在3月和9月有幾天午夜附近時(shí)間不能得到照射。在空間軌道上，沒(méi)有大氣對(duì)太陽(yáng)光的反射和吸收，沒(méi)有日夜的變化，沒(méi)有太陽(yáng)角的變化，沒(méi)有季節(jié)的變化，也沒(méi)有塵埃和有害氣體的污染。因此，同樣面積，1年內(nèi)所獲得的太陽(yáng)能量，空間約為地面的5～10倍。此外，由于空間失重和無(wú)風(fēng)的環(huán)境，使得利用輕型或展開型的大型構(gòu)件構(gòu)成大型太陽(yáng)能電池陣或太陽(yáng)能反射鏡組，成為可能。開發(fā)和利用空間十分豐富的能源，在空間軌道上建立大型電力站的工作，已經(jīng)不是一種議論而是一種積極的行動(dòng)了。聯(lián)合國(guó)、西歐議會(huì)、美國(guó)能源部和宇航局、歐空局、蘇聯(lián)科學(xué)院和其他對(duì)開發(fā)空間能源有興趣的部門和學(xué)校十幾年來(lái)的研究說(shuō)明，空間大型動(dòng)力衛(wèi)星在科學(xué)上已沒(méi)有難于突破的問(wèn)題存在。也就是說(shuō)，從科學(xué)上進(jìn)行研究、分析和論證認(rèn)為在同步軌道上建立大型動(dòng)力衛(wèi)星（例如地面功率為5×10kW的空間動(dòng)力衛(wèi)星）是可能的?，F(xiàn)在已由科學(xué)上可行性論證階段進(jìn)入了工程技術(shù)上可行性的試驗(yàn)、分析和論證階段。這個(gè)階段，由于航天飛機(jī)和空間站等技術(shù)成就，發(fā)展順利。估計(jì)20世紀(jì)80年代內(nèi)還會(huì)加速地面上的支持發(fā)展（如大力促進(jìn)地面太陽(yáng)能利用的發(fā)展，使太陽(yáng)電池達(dá)到大量生產(chǎn)的規(guī)模以便降低光電元件的成本等）和發(fā)射幾百千瓦到幾千千瓦的試驗(yàn)裝置。2000—2030年之間，大型空間動(dòng)力衛(wèi)星可能成為現(xiàn)實(shí)。估計(jì)每發(fā)1度電的成本可以與地面的發(fā)電廠相比擬。在空間建設(shè)大型電站大量獲取太陽(yáng)能供人類使用一旦成為現(xiàn)實(shí)，人類也就得到一個(gè)較好地解決能源的辦法。從20世紀(jì)60年代起，全世界每年在空間科學(xué)技術(shù)上的投資平均在百億美元以上。有人不禁要問(wèn)，這到底是為了什么？我想從空間資源的角度或者可以解答?？臻g資源可貴，大都是地上難以獲得或不能獲得的?？臻g資源很豐富，開發(fā)空間資源可以得到巨大的利益。尋求空間資源，開發(fā)利用空間資源，是人類進(jìn)入空間、探測(cè)空間和研究空間，也是空間科學(xué)技術(shù)投資的主要?jiǎng)恿?。一般地說(shuō)，空間對(duì)所有的人都是開放的，空間資源為全人類所共有，誰(shuí)都有權(quán)開發(fā)利用。實(shí)際上，只有那些科學(xué)技術(shù)水平和財(cái)富到達(dá)可以進(jìn)入空問(wèn)的國(guó)家和集團(tuán)，及可以購(gòu)置衛(wèi)星的國(guó)家和集團(tuán)才談得到開發(fā)利用空間資源、從中獲得利益。我國(guó)已經(jīng)發(fā)射成功了13顆人造衛(wèi)星。其中5顆是回收型科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星。這說(shuō)明我國(guó)用以開發(fā)空間資源的空間科學(xué)技術(shù)已具有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)。當(dāng)然，我們應(yīng)該充分發(fā)展我們的優(yōu)勢(shì)，努力去開發(fā)利用空間資源為國(guó)家和人民謀取利益，特別是那些用其他手段獲取不到的利益。P29-30

　　王希季院士是“兩彈一星”功勛獎(jiǎng)?wù)芦@得者，是我國(guó)航天（空間）技術(shù)主要開拓者之一。他在火箭探空、航天運(yùn)載火箭、返回式遙感衛(wèi)星、載人飛船和現(xiàn)代小衛(wèi)星等工程領(lǐng)域中做出了突出的貢獻(xiàn)。他曾擔(dān)任多種航天型號(hào)的總設(shè)計(jì)師，對(duì)我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展有很多獨(dú)到的見解。他在工程實(shí)踐中重視總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真分析我國(guó)航天事業(yè)的持續(xù)發(fā)展問(wèn)題，提出了很多很好的具體建議，并且在不同場(chǎng)合宣傳他的觀點(diǎn)，以取得領(lǐng)導(dǎo)和群眾的理解與支持，從而取得實(shí)效。