中國擬建激光驅動能源塔於月球南極實現無線電力傳輸

中國的研究人員提出,月球有可能成為無線電力傳輸在實際環境中應用的首個場所。此概念集中於月球南極,該區域的高地隱沒環幾乎持續接受陽光,而附近的永久陰影坑則保持在黑暗中,並被認為含有大量水冰。月球探測車在這些黑暗坑內運行時,將不再依賴長電纜或攜帶重型電池系統,而是通過從陽光照射的高峯上設置的太陽能站發射的激光束接收能量。據哈爾濱工業大學的科學家表示,這一方法能提供更高效的方式為一些月球最具挑戰性和科學價值的環境提供電力。

新的研究詳細闡述了月球激光電力網絡的運作方式。在發表於《深空探索期刊》的同行評審研究中,研究人員提出了一個優化的激光電力傳輸網絡部署策略,旨在為月球表面提供電力。該研究由哈爾濱工業大學的科學家主導,該校同時與國家激光空間信息重點實驗室及國家航空機械重點實驗室有合作關係。這兩個機構在推進中國的航空航天研究方面發揮了戰略性作用,擁有激光技術、空間系統及未來月球探索任務的下一代工程等專業知識。

月球激光電力網絡的部署策略將提升探測車的運行效率

研究人員表示,他們的發現能為未來的月球研究站及其支援能源基礎設施奠定基礎。根據研究,將激光傳輸站重新定位約 330 英尺,能使網絡的有效覆蓋面積增加超過 35%,同時幾乎完全連接電力供應區域。該提案正值中國和美國加強在月球建立持續人類及科學存在的努力之際,月球南極成為 NASA 阿耳忒彌斯計劃和中國嫦娥任務的主要目的地。該區域因其高地接受長時間的陽光而特別吸引,並且其永久陰影坑被認為含有水冰,這使其成為科學研究、就地資源利用及未來月球基地發展的關鍵地點。

在月球的永久陰影區域為設備供電仍然是未來任務的一大挑戰,因為在這些坑內運行的探測車無法依賴太陽能板,而電池的續航能力可能不足以支持長時間的探索。所提議的系統將利用陽光照射的高地上的太陽能板生成激光束,將能量傳輸到安裝在探測車上的接收器,將光能轉換回電力。這一系統將依賴多個互聯的站點,形成一個網絡,讓探測車在有電區域之間移動,而無需大型的車載電池。

哈爾濱工業大學的研究人員表示,他們的優化方法創建了一個連續且穩定的激光電力供應網絡。為了測試這一概念,團隊使用了 NASA 的月球軌道激光高度計數據,分析了沙克爾頓隕石坑周圍的區域,該地點是未來月球任務的重要地區。模型使有效能量覆蓋從近 18%提高到超過 24%,同時地區連接性從 40%以下提高到幾乎 100%。模擬顯示,在約 3 英里的距離內,該系統仍能提供足夠的電力以支持探測車在月球永久陰影區域的運行。

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Henderson 是 The Base Principle 的編輯,專注報道 AI 模型與工程科技前沿。

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