給月球佩戴太陽能腰帶

　　充分利用太陽能是新能源領域最熱門的話題，對太陽能的利用設想甚至從地球開始延伸至浩渺的太空。在日本因地震引發(fā)的核泄漏危機后，用太陽能等清潔能源取代核電的呼聲日漸高漲、日本一家公司甚至還公布了一項在月球上建設太陽能電站的“月環(huán)”計劃，希望把月球上的太陽能轉(zhuǎn)移到地球上來。這項計劃是近年來最勁爆的太陽能計劃，也是最具創(chuàng)意的大科學工程設想之一。
　　
　　月球發(fā)電優(yōu)勢明顯
　　
　　我們都知道，太陽能是一種取之不盡的、安全無污染的清潔能源。因此，近幾十年來科學家想出各種辦法來利用太陽能。而提出“月環(huán)”太陽能計劃的日本研究機構，他們打算在月球赤道地區(qū)部署大量太陽能電池板，將收集到的太陽能傳回地球接收站，以供地球所需。
　　既然地球上也能進行太陽能發(fā)電，為何要不遠幾十萬千米到月球上去發(fā)電呢?這是因為月球發(fā)電的優(yōu)勢明顯。
　　首先，月球的大氣層十分稀薄，與地球相比簡直稀薄到可以忽略不計的程度，因此月球上不會有云層和霧氣出現(xiàn)，當然也不會有陰天出現(xiàn)，可以保障太陽能電站長年累月地發(fā)電。假如你身處月球，在白天看到的太陽要比地球明亮得多，光芒萬丈太陽似乎噴吐著灼人的火焰，因此在月球上進行太陽能發(fā)電的效率也遠比地球要高得多。
　　由于月球基本上沒有大氣，也就不會有風沙天氣出現(xiàn)，而風沙是在地球上需要解決的重要問題。在地球的赤道地區(qū)進行太陽能發(fā)電，大多會選在荒無人煙的沙漠地區(qū)。然而，沙漠地區(qū)風沙大是出了名的，風沙不但會侵蝕太陽能電池板，而且會覆蓋在太陽能電池板上，影響太陽能的吸收，因此需要人工經(jīng)常性地清理沙塵。而在月球上，基本上不需要花費人工清理沙塵。
　　另外，由于月球是個無人區(qū)，不存在拆遷房屋或占用耕地的問題。月球上也沒有江河湖泊對陸地的隔離，鋪設起來將比在地球赤道容易得多。不過，月球赤道上有許多環(huán)形山，鋪設太陽能電池板需要繞過環(huán)形山的大坑。因為坑里不但鋪設難度大，而且會出現(xiàn)太陽照射不到的陰影區(qū)域。
　　
　　如何在月球上發(fā)電
　　
　　要在月球赤道上鋪設“太陽能腰帶”發(fā)電，所面臨的最主要的問題是成本巨大，可能需要多個國家合作才能完成。需要先發(fā)射一些太空機器人到月球上平整場地。既然月球大氣稀薄到不可能產(chǎn)生風，月球表面理應比較平整，事實上并非如此。月球上也覆蓋著厚厚的粉塵和碎石，它們主要是小行星撞擊月球產(chǎn)生的。還有一個重要的原因是太陽的力量，月球上大氣稀薄導致白天月表溫度高達100多攝氏度，夜晚則低至零下100多攝氏度，晝夜溫差高達300攝氏度，導致月球巖石因溫差而碎裂。
　　在月球上發(fā)電還要從技術上解決過熱和過冷的問題。地球自轉(zhuǎn)一圈需要一天，而月球自轉(zhuǎn)一圈需NwCNsC5F3HkglpLcHSnWIbKguHG/ccl4gw007AozbHA=要28天，也就是說無論是月球的哪一面，白天和黑夜都是14天，長時間的高溫和長時間的低溫對太陽能電池板的材料要求很高，需要電池板有抗高溫和低溫的本領。而且，由于太陽能電池板的吸光本領要比巖石強得多，14天不間斷地強光照射可能會導致太陽能電池板溫度攀升到被損壞甚至熔化的程度，這就需要較強的冷卻設施。好在月球巖石的導熱性差，可以通過冷卻液流過月表以下的低溫巖石來冷卻電池板，還可以由此進行溫差發(fā)電，把劣勢轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢。
　　月球發(fā)電還需要解決的是能量傳輸問題，月球遠離地球38萬千米，靠電線輸電顯然是不現(xiàn)實的，只能采用無線輸電的方式，常見的是微波輸電或激光輸電。首先要在月球建立天線直徑達幾十千米的能量發(fā)射站，接著在地球上建立若干個大功率的能量接收站。由于月球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度幾乎一樣，導致月球始終以一面對著地球。在月球的背面進行太陽能發(fā)電，不能把電能直接發(fā)射到地球，需要用電線把電能從月球背面?zhèn)鬏數(shù)秸妗＿@也是一個十分浩大的工程，
　　為了對太陽能電池板、輸電線路和輸電站進行維修，研究人員還設想在月球表面建設一條長達1萬千米的環(huán)球鐵路。在如此巨大的工程建設中，如果所有的物資都從地球運送上去，在百年之內(nèi)可能都算是一項不可能完成的任務，因此，研究人員設想利用月球上的土壤從中獲取該計劃所需的水、單晶硅、鐵、混凝土、氧和陶瓷。
　　
　　月球發(fā)電規(guī)模驚人
　　
　　如同地球赤道一樣，月球赤道所在的區(qū)域是月球上最熱的地區(qū)，也是太陽光最強的地區(qū)。按照研究人員的設想，可圍繞月球赤道鋪設一圈太陽能電池板，就如同為月球佩戴上一個太陽能腰帶。所有太陽能板加起來的寬度將達400千米，長度和月球赤道一樣，將達1萬多千米。這么龐大的太陽能發(fā)電廠產(chǎn)生的電能也是十分驚人的，每年可發(fā)電13萬億度，可占到全球用電總量的30％以上。
　　現(xiàn)在有關“月環(huán)”工程的具體時間表還沒有宣布，但是一旦開始實施，它將是人類有史以來建造的規(guī)模最大的公共工程。雖然不少人質(zhì)疑日本研究人員這項雄心勃勃的太陽能開發(fā)計劃的可行性，但是清水建筑株式會社對這個計劃充滿信心，他們在公司的網(wǎng)站上寫道：“憑借創(chuàng)新性的設計，加上先進的太空技術，我們將讓人類向著這一夢想邁出一大步。”對于人類來說，即使這個工程具有可行性而且開工實施，它也將是耗時漫長、耗資巨大的工程。不過，真的這個工程一旦成功，人類將受益無窮。
　　
　　編輯　梁