為弘揚(yáng)科學(xué)家精神,營造尊重科學(xué)、尊重人才的良好社會氛圍,在第4個(gè)“全國科技工作者日”到來之際,由市委組織部、市人力資源和社會保障局、市科學(xué)技術(shù)協(xié)會主辦的“重慶優(yōu)秀科學(xué)家風(fēng)采展”特別推出聆聽科學(xué)家故事系列報(bào)道,現(xiàn)場展示將于5月29日至6月30日在重慶科技館舉行。主要展示在渝“兩院院士”及重慶英才*優(yōu)秀科學(xué)家的精彩事跡、主要成就等,向全社會講好科學(xué)家故事,讓廣大市民走進(jìn)科學(xué)家的豐富內(nèi)心世界。
在宇宙建設(shè)空間太陽能電站,大規(guī)模收集、轉(zhuǎn)化太陽能,并以無線方式將電能穩(wěn)定、高效傳輸?shù)降孛骐娋W(wǎng),以破解能源供給難題。聽起來是不是像科幻片?但是,在重慶璧山,中國首個(gè)空間太陽能電站實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)項(xiàng)目已啟動,該項(xiàng)目的技術(shù)帶頭人就是中國工程院院士,重慶大學(xué)通信與測控中心教授楊士中。
從小在廢舊零件堆里“淘寶”的孩童后來成為科學(xué)家
今年已83歲高齡的楊士中院士身材高大、精神矍鑠。他是土生土長的重慶人,小時(shí)候他的父親在沙坪壩雙碑的原特鋼廠工作,那里的廠區(qū)幾乎成了他童年的樂園。
當(dāng)時(shí)是抗日戰(zhàn)爭時(shí)期,廠里堆著很多從前線運(yùn)回來的報(bào)廢武器,他總能從一堆堆廢棄零件里“淘”一些小物件回來,然后自己做一些小玩具。楊士中說,正是從小培養(yǎng)的興趣和動手動腦能力,為他以后搞科研打下了基礎(chǔ)。
從重慶七中畢業(yè)后,楊士中考上了重慶大學(xué)電機(jī)系電機(jī)與電器專業(yè),畢業(yè)后進(jìn)入中國科學(xué)院計(jì)算所工作,擔(dān)任工程師,后又進(jìn)入航天部504研究所工作,他曾擔(dān)任重慶大學(xué)通信與測控工程學(xué)院院長。1997年,楊士中當(dāng)選為中國工程院院士,后又受聘為西安電子科技大學(xué)雙聘院士。
作為國家“211工程”運(yùn)載器測控及遙感信息傳輸技術(shù)重點(diǎn)學(xué)科和國家“985工程”科技創(chuàng)新平臺測控及遙感信息傳輸研究院首席科學(xué)家,楊士中院士長期從事通信、雷達(dá)、飛行器測控等多學(xué)科的研發(fā)工作,首次在我國研制出傳輸型衛(wèi)星遙感系統(tǒng)。填補(bǔ)了我國無傳輸型衛(wèi)星遙感的空白,奠定了我國傳輸型衛(wèi)星遙感和無人機(jī)遙感的基礎(chǔ)。
中國首個(gè)空間太陽能電站實(shí)驗(yàn)基地落戶重慶璧山
2018年底,重慶市璧山區(qū)人民政府、重慶大學(xué)、中國空間技術(shù)研究院西安分院、西安電子科技大學(xué)聯(lián)合簽署合作協(xié)議,標(biāo)志著璧山空間太陽能電站實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)項(xiàng)目正式啟動,中國首個(gè)空間太陽能電站實(shí)驗(yàn)基地橫空出世。該項(xiàng)目的技術(shù)負(fù)責(zé)人就是楊士中院士。
楊士中表示,太陽能可謂取之不盡、用之不竭,與石油、天然氣等能源相比,是一種高效、持久、清潔的能源。但目前各地建設(shè)的地面太陽能電站,因受大氣層衰減影響,如太陽直射,在西北地區(qū)一平方米光伏電池可產(chǎn)生0.4千瓦電力,在日照較少的重慶,僅為0.1千瓦。
楊士中說,按照設(shè)想,空間太陽能電站將距離地面高度3.6萬公里,可避開大氣層“衰減效應(yīng)”,并不受晝夜、天氣、地區(qū)緯度等自然因素影響。其發(fā)電量是地面太陽能電站的幾十倍,一平方米光伏電池可產(chǎn)生10到14千瓦電力,發(fā)電量與地面核電站相當(dāng)。
據(jù)楊士中介紹,空間太陽能電站要實(shí)現(xiàn)需要解決不少問題。首先,要研發(fā)大運(yùn)力運(yùn)載火箭,才能將空間電站建設(shè)所需材料運(yùn)送至太空;其次,要攻克太空制造技術(shù),將空間電站在太空中組裝;再次,如何高效地將空間能量傳輸?shù)降孛?;最后,還需考慮空間電站對環(huán)境影響問題。
為全國空間太陽能電站技術(shù)研究提供參考
而要完成這一構(gòu)想,需要建一個(gè)實(shí)驗(yàn)基地來驗(yàn)證它,于是,璧山空間太陽能電站實(shí)驗(yàn)基地項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。
該基地三面環(huán)山,具有氣候濕潤、無霜期長、日照多、云霧陰雨少等特點(diǎn),可保障實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。核心試驗(yàn)區(qū)約為106畝,包括升空試驗(yàn)場地、氣球平臺調(diào)試大廳等設(shè)施,將重點(diǎn)進(jìn)行空間太陽能發(fā)電站、無線微波傳能以及空間信息網(wǎng)等技術(shù)的前期演示模擬與驗(yàn)證。
楊士中表示,該項(xiàng)目將在璧山基地進(jìn)行前期演示模擬與驗(yàn)證,為全國空間太陽能電站技術(shù)研究提供參考。其計(jì)劃建設(shè)步驟為在2020年前進(jìn)行空間太陽能電站實(shí)驗(yàn)基地及研發(fā)平臺建設(shè),2025年左右實(shí)現(xiàn)中小規(guī)模平流層太陽能電站及并網(wǎng)發(fā)電,2025年后開展大規(guī)??臻g太陽能電站系統(tǒng)應(yīng)用工作。
“空間太陽能電站的電能,主要通過無線方式進(jìn)行傳輸,通過微波,對偏遠(yuǎn)地區(qū)、受災(zāi)地區(qū)等可進(jìn)行定向供電或移動供電。”楊士中說,其延伸出的無線輸能、無線通信等相關(guān)技術(shù),對能源利用、科技創(chuàng)新等具有重要意義。
原標(biāo)題:工程院院士楊士中: 太空中建太陽能電站破解能源供給難題