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[杂谈，讨论] 人类的终极能源（1）：外太空的太阳能

能源： energy

太阳能： solar energy resources

戴森球： Dyson sphere

图1  戴森球 Dyson sphere。 出处忘了，感谢原作者和有关人员！

一、人类的终极能源，应该是若干种不同性质能源的组合

   当然，应该辅助于大规模的储能，如地表的各类储能设施。

   任何单一能源都自身的缺点。若干种不同性质能源的互补、组合，才能提供更安全、更可靠的能源供应。

二、人类的终极能源的首选基础能源：外太空的太阳能

   外太空的太阳能，是首选的基础“终极能源”。

   按照人类目前的认识，我们的太阳还可以正常工作约40亿年，即“②主序星阶段。以氢燃烧为能源，标志着太阳进入主序星阶段。由于太阳的氢含量很大，能源非常稳定，从而太阳的状态也非常稳定。”

   而其它的地球资源能源，很难想象可以稳定使用“40亿年”。

   在外太空搜集太阳能，用固体导线等方式输送到地球。

   最好不用微波等方式。一旦失控或故障，后果可能是灾难性的。

   可以对照刘慈欣老师科幻《三体》里在三体人研制“智子”时的描述：

   “他们抬头首先看到的是一根顶天立地的光柱，呈倒锥形，太空中的反射镜就是光锥的底部，光锥的头部正刺中首都的中心，使那里的一切都在短时间内变成白炽状态、滚滚的烟柱从那里腾空而起，被光锥的不均匀热量引发的龙卷风则形成了另外几根接天的尘柱，围绕着光锥扭动舞蹈着……”

   固体导线等：可以采用《三体》里汪淼“纳米丝”之类的新材料做导线。

   再配合高空风筝（如平流层风筝）等。

   新材料、新科学原理等，都是人类“终极能源”必须的基础。

参考资料：

[1] 2024-09-20，能源/energy/仲佰撰，闫永丽修订，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=196186&Type=bkzyb&SubID=123530

   可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等形式能量的载能体资源。

   新能源是相对于常规能源（石油、天然气、煤等）而言的，泛指核能、水能、风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等。

[2] 2023-12-07，太阳/sun/林元章，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=50737&Type=bkzyb&SubID=87385

   ②主序星阶段。以氢燃烧为能源，标志着太阳进入主序星阶段。由于太阳的氢含量很大，能源非常稳定，从而太阳的状态也非常稳定。因此这个阶段相当于太阳的青壮年时期。太阳已经在这个阶段经历了46亿年，这就是太阳的年龄（主序星前的3000万年可忽略）。根据理论推算，太阳还将在这个阶段稳定地“生活”约40亿年，然后进入动荡的晚年时期。

[3] 2023-03-09，搜寻地外文明/Search for Extra Terrestrial Intelligence；SETI/李菂，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=558142&Type=bkzyb&SubID=227622

   包括寻找地外文明遗留痕迹、搜寻“戴森球”等。

[4] 2023-02-25，地外生命探测/extraterrestrial life exploration/姚智恺，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=418145&Type=bkzyb&SubID=198025

[5] 2023-06-09，地外文明/extraterrestrial civilization /李宗伟，王素，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=225334&Type=bkzyb&SubID=140854

[6] 2023-06-08，天文学/astronomy/王绶琯，李向东，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=577229&Type=bkzyb&SubID=87272

   研究宇宙及其包含的物质、时空与能量的科学。

[7] 科普中国，2022-11-24，缓解能源问题，天基太阳能能否成为现实？

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=387658

[8] 科普中国，2023-08-31，人类追求的终极能源，就藏在这种恐怖的武器里

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=436181

   为什么说核聚变是人类的“终极能源”技术？核聚变的发展历史是什么样的？可控核聚变到底为什么“难控”？核聚变要实现到什么程度，才能真正解决能源问题？

[9] 科普中国，2021-02-25，世界上最贵的物质是什么？反物质，它是终极能源

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=57165

[10] 中国科学院科学智慧火花，杨正瓴，2015-05-25 11:19，未来的两大安全能源

https://idea.cas.cn/zhhh/gcjskxygjs/gcjskxygjs_nydlydljx/info/2015/498679.html

   （1）在与地球相对静止的地外太空，获取太阳能，并通过固态或液态能量存储装置，输送回地球。不能采用微波等无线传输：太危险，不道德。一旦失控，贻害无穷。

[11] 中国新闻网，2023-09-21，氢能，被低估的终极能源

https://www.chinanews.com.cn/m/cj/2023/09-21/10081448.shtml

[12] Freeman John Dyson. Search for artificial stellar sources of infrared radiation [J]. Science, 1960, 131(3414): 1667-1668. 3 Jun 1960

doi:  10.1126/science.131.3414.1667

https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.131.3414.1667

https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/science.131.3414.1667

[13] 中国数字科技馆，2022-04-20，外星人能用“戴森球”吸收黑洞的能量吗？

https://www.cdstm.cn/theme/khsj/khzx/khqx/202204/t20220420_1067837.html

   什么是戴森球？

   让我们先从戴森球开始。

   这是一种假想的人造结构，我们可以将它看作一个巨大的球形能量收集器，围绕在恒星周围，用来捕捉其全部的光线并获取能量。

   美国理论物理学家弗里曼·戴森在20世纪60年代初最早提出了这个概念。不过，在虚构作品中，戴森球往往被描述为一个包围恒星的人造空心球体，这其实是对其原意的曲解。

   戴森在回复有关他论文的心中曾说：“一个围绕恒星的球壳或环从物理上来说是不可行的。我设想的‘球’的形式是由松散的太阳能收集器或独立环绕恒星轨道的卫星云构成。”

[14] 2022-12-23，大气飞行环境/atmospheric flight environment/王学永，邵箭，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=408900&Type=bkzyb&SubID=200255

   平流层曾称同温层。位于对流层顶之上，顶界伸展到50～55千米。在平流层内，随着高度的增加气温最初保持不变或微有上升，到25～30千米以上气温升高较快，到了平流层顶气温可升至270～290K（-3～+17℃）。对于飞行来说，平流层中气流较平稳，空气阻力较小，但不利的一面是因空气稀薄，飞行器的稳定性和操纵性恶化。现代高性能的战斗机和侦察机都能在平流层中飞行。

[15] 2023-11-20，世界航空史/history of world aviation/史超礼，黄志澄，李成智，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=184889&Type=bkzyb&SubID=63428

   喷气式民航机的使用是民航技术的一次飞跃，不仅客机的速度提高了近2倍，而且使飞行高度提高到11千米左右，在平流层飞行，增加了乘坐的安全性和舒适性。

相关链接：

[1] 2023-02-22，[小科普] 卡尔达肖夫文明指数 Kardashev Scale

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1377431.html

[2] 2022-12-03，往日（16）：2015-05-25 的未来的两大安全能源

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1366389.html

[3] 2022-09-06，[求助，备课，答疑] 关于“能源”的一些名词

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1354217.html

[4] 2022-08-10，[第125.5个问题，大问题] 人类能源利用中降低“全球变暖”的方法有哪些？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1350689.html

[5] 2022-08-09，[大讨论] 人类消耗的能源最终都变成了什么？会不会直接加热大气？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1350584.html

[6] 2023-12-10，[证实] 低风速风机：降低机械转动惯量，且叶片变宽

https://wap.sciencenet.cn/blog-107667-1413267.html

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