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，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接近190億kW。每年需要提供約200億t標準煤。如全都依靠傳統(tǒng)的能源資源，估計只能維持二三百年。這就大成問題了。所以，新的能源，未來的能源資源，成為人類所關心的重大問題。全世界都在進行這方面的研究。在地球上，太陽能、風能、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。空間有豐富的能源。地球表面接受的太陽能就十分巨大，其功率約為9×10kW，相當于當前世界上能源消耗總功率的9000倍。但是，要把豐富的太陽能轉(zhuǎn)換成能源，在地球上建立大型的太陽能電能轉(zhuǎn)換裝置，由于下列的原因是十分困難的：1）一年只有1／2左右的時間能獲得日照，而日照程度又隨時間而改變，這就是說效率不高和作為基本負載電廠比較困難；2）由于有風和重力，建筑大型的太陽能電池陣或反射鏡組受到限制；3）由于大氣和地面的污染，要么得設計自動清除設備，要么得定期清洗。這就是為什么雖然地球接受的太陽能很大，但太陽能在現(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寬約100km的環(huán)帶（相當于±6’的環(huán)帶）所接受的太陽能，估計其總功率就相當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。在空間利用太陽能建立大型電站，開發(fā)空間能源，有很多優(yōu)越性。當然也有很多技術上的困難需要克服。但通過空間科學技術二十幾年來的研究和試驗，可以認為，在地球同步軌道上建立大型空間動力衛(wèi)星，把太陽能轉(zhuǎn)換為電能，通過微波或激光把電能傳送到地面，從科學技術上論證是可能的。就現(xiàn)在的科學技術水平看，沒有在科學上需要突破的新的問題。在空間軌道上建立的大型太陽能電站，在99％的時間內(nèi)都能接受到太陽光的照射，只有極少的日蝕時間和在3月和9月有幾天午夜附近時間不能得到照射。在空間軌道上，沒有大氣對太陽光的反射和吸收，沒有日夜的變化，沒有太陽角的變化，沒有季節(jié)的變化，也沒有塵埃和有害氣體的污染。因此，同樣面積，1年內(nèi)所獲得的太陽能量，空間約為地面的5～10倍。此外，由于空間失重和無風的環(huán)境，使得利用輕型或展開型的大型構(gòu)件構(gòu)成大型太陽能電池陣或太陽能反射鏡組，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了。聯(lián)合國、西歐議會、美國能源部和宇航局、歐空局、蘇聯(lián)科學院和其他對開發(fā)空間能源有興趣的部門和學校十幾年來的研究說明，空間大型動力衛(wèi)星在科學上已沒有難于突破的問題存在。也就是說，從科學上進行研究、分析和論證認為在同步軌道上建立大型動力衛(wèi)星（例如地面功率為5×10kW的空間動力衛(wèi)星）是可能的?，F(xiàn)在已由科學上可行性論證階段進入了工程技術上可行性的試驗、分析和論證階段。這個階段，由于航天飛機和空間站等技術成就，發(fā)展順利。估計20世紀80年代內(nèi)還會加速地面上的支持發(fā)展（如大力促進地面太陽能利用的發(fā)展，使太陽電池達到大量生產(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裝置。2000—2030年之間，大型空間動力衛(wèi)星可能成為現(xiàn)實。估計每發(fā)1度電的成本可以與地面的發(fā)電廠相比擬。在空間建設大型電站大量獲取太陽能供人類使用一旦成為現(xiàn)實，人類也就得到一個較好地解決能源的辦法。從20世紀60年代起，全世界每年在空間科學技術上的投資平均在百億美元以上。有人不禁要問，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。空間資源很豐富，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，是人類進入空間、探測空間和研究空間，也是空間科學技術投資的主要動力。一般地說，空間對所有的人都是開放的，空間資源為全人類所共有，誰都有權開發(fā)利用。實際上，只有那些科學技術水平和財富到達可以進入空問的國家和集團，及可以購置衛(wèi)星的國家和集團才談得到開發(fā)利用空間資源、從中獲得利益。我國已經(jīng)發(fā)射成功了13顆人造衛(wèi)星。其中5顆是回收型科學試驗衛(wèi)星。這說明我國用以開發(fā)空間資源的空間科學技術已具有相當?shù)幕A。當然，我們應該充分發(fā)展我們的優(yōu)勢，努力去開發(fā)利用空間資源為國家和人民謀取利益，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”功勛獎章獲得者，是我國航天（空間）技術主要開拓者之一。他在火箭探空、航天運載火箭、返回式遙感衛(wèi)星、載人飛船和現(xiàn)代小衛(wèi)星等工程領域中做出了突出的貢獻。他曾擔任多種航天型號的總設計師，對我國航天事業(yè)的發(fā)展有很多獨到的見解。他在工程實踐中重視總結(jié)經(jīng)驗，認真分析我國航天事業(yè)的持續(xù)發(fā)展問題，提出了很多很好的具體建議，并且在不同場合宣傳他的觀點，以取得領導和群眾的理解與支持，從而取得實效。