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月球太阳能开发惠及千秋万代--谈月球的能源开发利用优势及其开发

已有 3500 次阅读 2013-12-22 18:10 |个人分类:建议|系统分类:科研笔记| 太阳能, 月球, 清洁能源, 登月, 灰霾治理

月球是地球的伴侣,月球给地球带来了潮汐,使得海洋成为活的、富有生机的海洋。不过,月球可以为人类发挥更大的作用。月球上有丰富的资源,比如各种稀有元素,核燃料等。

   另外,月球作为太阳能开发基地有其独特的优势。在月球上,没有空气,没有水气,没有风、云、雨等对太阳的吸收作用,月球上能接受到的太阳能的密度要远比地球上高。月球上,白天月面的温度可达127℃,这可以大大提高半导体太阳能电池的效率。这可以降低太阳能发电的成本。

   此外,月球上有大片的廉价荒地,不像地球上土地资源那么昂贵,这样可以大大降低太阳能的成本。

   再有,月球上的太阳能发电站,因无风吹雨打,其维护是非常简单的,可以降低维护成本。

   由此可见,月球太阳能发电具有极其诱人的前景,中国应首先开展该方面的研究,解决中国面临的能源危机问题。用上了来自月亮的清洁能源,灰霾等污染也可以随之得到解决。

   中国的月球太阳能还可以输送给其它国家,这样可以源源不断地获得外汇财富。


   如此看来,开发月球的步伐必须加快。国家可以考虑将4万亿外汇资产的20%左右(约5万亿人民币)用来开发月球太阳能,其回报将是长期(惠及千秋万代)而巨大的。涉及到登月技术,月球基地建设技术,月球运输技术,月球人生活技术,高能电磁波束产生、中转、接收、转换技术等。


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附录:几个技术问题

一、月球太阳能发电的持续供电问题

   月球的自转周期是约27日,即其白天/黑夜的循环是13.5日左右,在黑夜里太阳能电站就会失去电力。为此,需要在月球表面建立两套或四套发电装置,均匀地分布于月球赤道上,这样就可以连续不断地为地球提供电力能源。


二、月球太阳能到地球的传输问题

   月球与地球相聚遥远,用电缆输电是不太现实的。可行的办法是,将太阳能发电站发出的电能转换为微波或红外电磁波,这些电磁波的频率可以选择那些在地球大气中不受衰减的电磁波频率(即大气窗口频率)。月球上太阳能电站发出的电力转换为高能量的电磁波,经过定向天线,向地球输送电磁波能量。在地面上设置接收天线阵,所接收的能量再转换为电能输送到全国各地。


三、发射天线和接收天线的角度自动控制

   由于月球相对于地球的位置在不断变化,月球上的发射天线和地球上的接收天线的角度需要做自动跟踪调整,以保证最大的能量输送和接受。


四、地球接收站的选址

   由于月球相对于地球在不断变化,某地球上空的月球不是任何时刻都存在,因此,需要从东道西设置数个电磁波能量接收站/基地。东面可以选择在荒岛上,西面可以选择在沙漠上。


五、发射绕月同步卫星做电磁波输送中转

   在月球上空设置一个绕月同步卫星或准同步卫星,在卫星上安装电磁波能量反射镜,将其作为电磁波能量输送的中间站,则可以避免在中国境内无月球出现时段的能量输送中断问题。


六、利用地球卫星作为能量输送的中转站

   除了利用月球卫星做电磁波输送能量中转外,发射地球同步卫星,做电磁波能量输送中转站也是一个办法。

   只需要两颗地球同步卫星,就可以将月球传输过来的电磁波能不分昼日地输送到中国的固定电磁波能源接收基地。

   采用地球卫星中转站的好处是,电磁波能量接收基地可以按意愿自由选择,比如可以将某个山的山顶作为接收基地,也可以将沙漠中的某块地作为接收基地。


七、宇宙航行时需要注意的问题

   由于月球与地球之间存在高能量的输送通道,在宇宙航行时,航行轨迹需要做特殊设计,或者航行器需要有相应的抗辐射外壳。否则,航行器会受到损伤。


八、居民安全问题

   为了防止强大的电磁波对人和其它生物造成伤害,需要在电磁波能量接收基地外围设置隔离带和围墙,防止人、动物等进入电磁波能量接收基地。

   另外,需要有安全跟踪检测传感器,及时修正卫星反射天线的反射角度,严格保证电磁波能量束的偏离距离在安全范围内。



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