“逐日工程”迎来新突破 能跨越万里的 “隔空充电”将成真

　　一部手机，隔空传能，就能自动充上电，这个是AI特效，但是在现实生活中，确实有一群中国科学家正在玩这样一场真实的魔法——空间太阳能电站和微波无线传能。

　　最近，西安电子科技大学段宝岩院士团队领衔的“逐日工程”宣布了新突破，团队在百米级距离上实现了千瓦级功率输出，还完成了一对多动目标微波无线传能地面实验，未来的终极目标是要把充电桩搬到茫茫太空，对卫星和地面的电子设备进行跨越万里的“隔空充电”！

　　在地面建太阳能板不好吗？非要折腾着去太空发什么电呢？答案就是发电效率。

　　西安电子科技大学机电工程学院副教授樊冠恒表示，地面上受地理位置以及天气等因素的影响，能流密度大概只有200—300瓦每平方米，但是在空间中，尤其是在地球同步轨道内，流密度可以达到1360瓦左右，它可以实现24小时不停地能源收集和发电。

　　电站建在太空，如何把电传输到地面？电不能“凭空传输”，但是微波可以。所以科学家要做的就是把电能转换成微波，让电坐上隐形小货车，沿着既定方向前进，被接收天线兜住后，再现场拆开包裹，把微波还原成能直接使用的直流电。

　　听起来很简单，但这背后要解决一连串的技术和工程难题。比如，电能和微波怎么高效转换、少浪费；比如，微波“车队”怎么在超远距离行驶当中保持队形、不分散、不跑偏等。科幻感十足的高塔，就是团队模拟传输过程设计的地面实验装置。

　　2022年，团队在这个装置上完成“逐日工程1.0”阶段验证，实现了对单一固定目标空间传能。而这次，团队又突破了从单目标到多目标，从静止的目标到动态目标的跨越。就像是要在“狂风暴雨”中“百步穿杨”。团队介绍，攻关初期他们遇到了很多困难，目标丢失、波束打偏都是家常便饭。

　　为了攻克这些难题，团队开发了一套“双向奔赴的呼叫机制”。哪个飞行器快没电了，它就会主动发个微弱的定位信号，地面的发射天线接到信号，在毫秒内就能解算出它的位置，再把电能波束精准地“投喂”过去。通过这种方式，这套系统在户外测试中，已能实现百米级的距离上1180瓦的电能输出，直流到直流传输效率从早期的15%左右提升至20.8%，波束收集效率更是高达88%。

　　西安电子科技大学机电工程学院副教授钱思浩表示，在日常生活中，千瓦级对于家用的一匹空调来说应该是足够了，烧饭、做菜、烧水这些都没有什么问题。波束收集效率达到了88%，就意味着发射天线发出来的波数，大部分能够被接收天线精确地捕获到。在整体的效率上，从直流电到直流电，实现了20.8%的效率突破，在国际上处于领先水平。

　　我们啥时候才能用上太空传的电呢？段宝岩院士的回答是：2030年前后开展兆瓦级在轨试验，2050年前建成吉瓦级商业化太空电站。算一算，好像还有20多年我们就能用上宇宙中不竭的绿色能源啦！

　　据央视