飞机在飞行中将电力传输至地面接收器

此次演示为太空太阳能新方案奠定了基础。在2025年11月一个狂风大作的日子一架塞斯纳涡轮螺旋桨飞机在5000米的高度飞越宾夕法尼亚州上空时遭遇了时速高达70节约130公里/小时的侧风风速几乎与这架小型飞机的飞行速度相当。但颠簸气流并未影响它完成任务它在飞越地面接收站时以无线方式将电力传输到了地面。这次试飞标志着人类首次从正在飞行的飞行器上传输电力。此次试飞由位于美国弗吉尼亚州阿什本市的初创企业Overview Energy完成。2025年12月该公司公布了这一成果并结束了“隐身模式”。不过此次飞行更深层的意义在于验证一个更宏大愿景的可行性即从太空中将能量传输至地球。Overview Energy公司计划向地球同步轨道GEO发射卫星在永昼区收集未被大气削弱的太阳能并将丰富的能源回传至地球。太阳能将以近红外波形式传输由地面现有的太阳能电池板接收。这种前瞻性战略称为“太空太阳能”在过去的10年间它既是美好的遐想也引发了严肃的研究。2023年加州理工学院空间太阳能项目启动了一个演示任务该任务将通过微波将能量从卫星发射器输送到接收器。此外地面能量传输领域也在发展。2025年7月美国国防部高级研究计划局DARPA创下了无线电力传输新纪录使用激光束将800瓦功率传输了8.6公里并持续了30秒。但直至2025年11月尚无人能从移动中的平台主动向地面接收器传输能量。虽然Overview Energy公司的测试仅传输了微量电力但其使用的组件和技术方案与该公司计划部署到太空的配置完全一致。“这不仅首次实现了移动平台在可观的距离和功率级别上的光学能量传输更标志着所有功能模块协同运作首次真正完成能量传输。未来我们会将这套方法和功能体系部署到太空并逐步扩展规模。”Overview Energy公司的首席执行官马克·贝尔特Marc Berte表示。该技术路径极具说服力因此能量传输专家保罗·贾菲Paul Jaffe辞去美国国防部高级研究计划局项目经理职务加入了该公司并担任系统工程负责人。在美国国防部高级研究计划局任职前贾菲曾在美国海军研究实验室工作了30年。在一次会议中听贝尔特介绍了Overview Energy公司的蓝图后贾菲便决心加入这家初创企业。“这听起来确实可行。”贾菲回忆当时的感受“它似乎真正规避了许多其他概念难以逾越的障碍。记得回家后我对妻子说感觉这个难题几乎已被攻克。于是我想我是否要做一件几乎闻所未闻的事在美国国防部高级研究计划局项目经理任期中途离职转而去尝试全新的可能”对贾菲而言最具说服力的理由是Overview Energy公司针对太空太阳能功率密度问题的解决方案。低功率密度的光束虽然不会用过于集中的能量轰击地球表面单个点因而较安全但它输送可用太阳能的效率较低。较高功率密度的光束传输能力更强却需要研究人员设计相应的安全保障机制。许多研究人员都选择了将微波作为无线能量的传输载体。但贾菲指出除了向地球发射高强度辐射的安全隐患外微波还存在另一个问题它涵盖了电磁频谱的“黄金地段”2至20千兆赫频段该频段范围已被5G蜂窝网等众多应用场景占用。贾菲表示“事实上即便你奇迹般地拥有一颗在轨运行、采用微波传输、功能完备的太阳能卫星并且在地面上不可思议地建成了数公里规模的微波电力卫星接收器你也无法启动系统因为该频段未被分配用于这种类型的传输。”因此Overview Energy公司计划采用宽束近红外波。现有公用事业规模的太阳能电站可以直接接收波束能量如同在白天接收太阳能一样。贝尔特表示因此“接收器已就位”。下一步的主要工作是在低地球轨道进行原型验证之后他希望高轨道卫星到2030年能实现兆瓦级电力传输并在21世纪30年代末达到千兆瓦规模。有关空间太阳能的可行性仍有诸多疑问。这项前沿技术还需要攻克诸多难关包括抵御轨道碎片撞击以及降低发射电站的巨额成本。Overview Energy公司表示将在地球上建造折叠卫星进入轨道后再将其展开。“降低单位质量的发射成本至关重要。”贾菲指出“接下来的问题便是提升功率。我们在Overview Energy公司推进的多项技术正聚焦于此。”作者Andrew Moseman欢迎加入智能交通技术群扫码进入。扫描加入免费的「智慧城市之智慧交通」知识星球可了解更多行业资讯和资料。联系方式微信号18515441838