2024上海空间信息大会暨北斗产业技术创新高质量发展研讨会，以丰富活动推升行业热度，以交流合作深化产业发展，持续提升上海空间信息产业能级和影响力。
大会主旨报告环节，诸位专家学者从各自技术研究与产业践行等领域出发，进行了专业精彩的分享。本期我们进行中国工程院段宝岩院士现场专题报告部分内容分享：
中国无线传能技术突破：
开辟太空能源新时代
在现代科技领域，微波无线传能技术是一项革命性的进步，现在低轨卫星转一圈的工作时间不超过10分钟，到天上只能通过无线传能，微波或者激光，激光效率是8%左右，用微波目前可以达到20%左右。目前，这一技术主要有三种实现方式：
第一种：Energy harvesting能量收集。信号传输机、信号收集机，非常低能量的收集，特点就是弱信号收集、低功率供电。第二种：耦合传能。耦合方式的特点是传输效率比较高，作用距离非常近，大概不超过1米的范围内。第三种：微波无线功率传输(MWPT)。利用电磁的辐射原理，可以实现远距离传能。
远距离无线传能有三个指标要考虑：一是传输距离要远；二是传输效率要高；三是传输的功率要大，三者缺一不可。
目前能源有几种获取方式：核能、水电、风能、地面太阳能，这些都受地域的限制。如果要到太空去收集太阳能的话，地面是136瓦，天上就是1360瓦，1平方米接受的太阳能能量是10倍，再加上10倍的激光的话，效果还是比较明显的。
空间能源的广泛应用及其变革性影响
空间能源技术的发展，正在开启一系列变革性的应用领域。这些应用分别涉及空间能源网、远程探测预警、月球基地以及空间安全。
随着类似“星链”公司的卫星网络不断扩张，预计将有数千甚至数万颗卫星需要稳定的能源供给。天地一体化的能源网络不仅能为这些卫星提供电力。构建月球无人科研站和国际月球基地，它们对稳定的能源供应极为依赖。火星探测，临近空间飞行器，都要通过无线传能供电。此外还可以到地面给高空飞艇进行充电，给太阳能无人机群供电，沿海的岛礁供电、免停车充电等等。
能源创新方案的发展历程与未来展望
在探索空间能源技术的历程中，世界各国提出了多种创新方案。最早电站的创新方案还是从美国开始的，美国在1979年提出了“基准系统”， 衡量的指标是在天空中单位质量所产生的电是多少(功质比)。
当时，这个系统的功质比大约是51W/kg。到了1998年，美国又提出了对称激光系统，功质比提高到63W/kg。1999年，欧洲提出了太阳翻场方案，功质比达到58W/kg。美国NASA提出的ALPHA方案最具竞争力，功质比高达79W/kg。ALPHA使用成千上万的小六边形反光镜，聚焦太阳光到光伏电池阵上。中间是微波转换，底下是发射天线，在轨道运行，上万个变形的激光镜要随时调整。但它存在三个主要问题：控制台过于复杂、光线漏失和散热压力大。
2014年，中国西电提出了OMEGA设计方案，基于球面汇聚到两个线深的原理。这个方案不仅克服了ALPHA的三个问题，还将功质比提高了大约24%。OMEGA方案受到了国内外同行的广泛关注，有望成为“中国方案”。
探索未知：
从火种到太阳能，人类的伟大旅程
通过对微波无线传能和远距离高功率无线传能的实验研究，我们深刻体会到这些前沿技术在颠覆性创新中的重要作用。它们不仅能推动航天制造领域的新突破，还将加速信息通信技术(ICT)的升级，从而引领新一代技术的发展。例如，通过原始创新，我们国家有望成为建设空间太阳能电站和能源网的先驱。
我们的历史证明了，每一次技术的飞跃都为人类社会带来了巨大的转变和回报：
几十万年前，人类掌握了火的使用，从而结束了“茹毛饮血”的原始生活方式，获得了持续的热能资源。
500年前，西班牙王室资助的哥伦布航海探险不仅带回了金银珠宝，更重要的是开辟了资源丰富的美洲新大陆。
今天的我们处于大宇航时代，宇宙探索需要持续的能源动力，建造空间太阳能电站，进而发展空间能源网，回报的不仅仅是新技术、新材料，更有探索宇宙奥秘、利用太阳能造福子孙万代的伟大创造!这不仅是一次技术革新，更是人类文明的一次伟大跃进。让我们共同期待并努力，为实现这一宏伟目标贡献我们的智慧和力量。
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