技术的疯狂和魔法之间只有一线之隔。比如当我们谈论无线电力传输时，许多疯狂的想法足以惊掉您的下巴。
这一切都始于特斯拉——尼古拉，当然不是亿万富翁马斯克的特斯拉汽车公司——他在20世纪初就专注于这个想法，并建造了一座巨大的发射塔来测试这种想法。他花光了所有的钱，却始终没有付诸实施，尽管他的后继者们仍然紧抓着残骸，想要把他的想法变成现实。
特斯拉——尼古拉的无线电力发射塔
从那时起，就有源源不断的初创公司承诺通过以太空间将电力推向遥远的地方的小发明，但是目前为止没有人能让它真正发挥作用——这种物理学原理对于用视频的小规模演示来说已经足够好了，但是要做成具有实用性的解决方案来说就有点疯狂了。想想通过空气喷射的高压水流为城镇供水——这比无线传输电能类似的解决方案似乎更加明智。
有一个值得引起重视和尊敬的领域：卫星发电站。几十年来，欧洲、美国和日本一直在稳步完善这个想法——另一架演示机将于2023年试飞。
太空是太阳能发电的好地方，因为对太阳光有真空清晰的视线。对于单个大型固定微波传输电能的链路而言，从物理学原理上来看这个想法并不是那么糟糕：想想瀑布。随着世界对清洁可再生能源的渴望，来自天空的永久能量供应实在太好了，不容错过。但是这种想法会真正实用起来吗？
这个问题有两个主要方面，经济和技术。在欧洲航天局坚持其手指指向的外大气层，说太空的电能可能能够与不同规模的陆地可再生能源比拟，大约有150吉瓦（gigawatts）的能量，具有甜蜜点竞争力。这是欧洲平均耗电量的三分之一到二分之一。
太空电力传输的效率大约是地面太阳能的效率的4～5倍
这是一个令人愉快的想法，不仅仅是因为它会驱动半个欧洲的用电需求的疯狂程度，而且它们也可以给5G芯片供电，而这些芯片在几毫瓦时就会变得疯狂。然而，安全并不是最重要的。您可以在地面上设计天线接收场，以获得符合当前安全准则要求的总体功率密度。
热，现在这是一个问题。150GW 的可交付功率是一头野兽。考虑到收集太阳能并将其转化为无线电波的转换效率，最终你会得到大约20%。这意味着需要排出600GW 的热量，而且在传输过程中没有冷却塔。在真空中的系统中消除热量的唯一方法是将其辐射出去，这可能不需要散热器。
然后是在哪里停放能发电的人造卫星的问题。为了获得好处，卫星发电站必须将其面板指向太阳，并将其天线指向地面。在中或低地球轨道上，卫星绕着天空飞行，这意味着它必须在太阳和地球两者之间旋转。你有没有试过设计一个旋转接头来处理20年左右的千兆瓦功率？不，你没有。许多人都尝试过，但是都没有成功。
所以，让我们将 Hotsat One 送入地球同步静止轨道上。它停留在天空中的一个地方，这让事情变得简单多了。它几乎处于永久的阳光下——让我们不用担心90多天的日食长达80分钟。如果您设计的面板是由集成在所有表面上的小型太阳能电池、发射器和天线组成的巨大的锅盖，那么与太阳的方向总是在变化而无关紧要。
但是，如果您的所有表面都处于活动状态，那么热量呢？此外，事实证明，寒冷也是一个问题，因为靠近太阳的面板变得非常冷，比电子器件喜欢的温度要冷得多。巨大的热波动不利于可靠性，如果您想修复一些具有挑战性的问题，那么将其放入数千公里外的太空中将使修复工作变得更加困难。
然后是规模。与地面的天气、大气和夜幕相比，太空中可用的阳光大约是地面的10倍，虽然在太空中你不需要像在地面一样多的太阳能电池阵列空间。但是您仍然需要许多平方公里的瓷砖，必须将它们放样、组装并移动到正确的轨道上。如果您认为射电天文学家对 Starlink 杂草丛生的小型双向无线电通信卫星不满意，请等到那些敏感的天线将卫星发电站的全部输出对准它们。这将是一个全新的电磁兼容性领域，需要投入大量的研究工作。
对太空电力的地面接收站
即使这些和小行星的其他问题是可以解决的，也需要几十年的昂贵、痛苦的工作才能解决。与此同时，在地面上建造太阳能发电厂的实际业务，我们可以用面包车参观，并创造更好的存储和传输技术，我们可以用挖掘机部署。我们在这方面做得很好，而且每年都在进步。
最重要的是，商业无线电力传输定律在轨道上和在奥马哈一样适用：你可以建造一个足以获得更多资金的技术演示器，但也许你永远都不会让它变得有用起来。它甚至比融合更糟糕。如果您仍然受到这种想法的诱惑，请记住最近一个疯狂的想法：即使是埃隆·马斯克(Elon Musk)也回避的疯狂想法即 Wibble City 的快速超级高铁。多少年来这种想法还是只停留在纸上，传说中的超级火车并没有来！呜呜！
（参考来源：theregister）
