太阳风暴能发电

我们一直使用的太阳能来自阳光。事实上，太阳能不仅包含在阳光中，也包含在太阳风暴中。美国科学家发现，即使是太阳风暴也含有大量能量。如果我们能充分利用太阳风暴中的能量，我们就能使地球上的人类摆脱数百万年来对能源短缺的担忧。太阳风暴是由于能量增加而由太阳释放到太空的高速带电粒子的大流量。它不像地球上的风暴，但只能用仪器探测到。使用这些带电粒子发电具有特别高的转换效率，比阳光的转换效率高得多。在太阳风暴不能使用之前，它们是一种自然灾害，像洪水、风暴和巨浪。当太阳风暴爆发时，它对地球产生了巨大的负面影响，美国研究人员试图利用其中蕴含的巨大能量来发电，达到“化害为宝”的效果。美国华盛顿州立大学的物理学教授哈罗普对这项研究很感兴趣。他和他的团队正在开发以他名字命名的“戴森·哈罗普”卫星。这种卫星运行在距离地球和太阳大约相同距离的环行轨道上，可以利用太阳风暴发电。它有一个面向太阳的长长的金属线圈。这个线圈宽1厘米，长300米。线圈被充电并能产生圆柱形磁场。当太阳风暴经过金属线圈所在的区域时，风暴中带电粒子的电子被线圈产生的磁场捕获。这些电子被引入直径为2米的球形金属收集器，在其中产生电能。太阳风暴产生的卫星电能如何传输到地球？卫星通过激光发生器将获得的电能转换成红外激光。这种激光具有很好的集中性，在太空中传输时不会像普通光那样发散。红外激光对准地球表面的激光接收器，然后通过光电转换器转换成电能。由于地球大气层对红外线是透明的，红外激光束在到达地球之前能量损失很小，可以有效地传输到地球。“戴森·哈罗普”卫星不仅能吸收太阳风暴发电，而且还有一个直径10米的圆形太阳帆，它还能吸收太阳光发电。这颗卫星可以产生170万瓦的电能，每天大约有1000个家庭可以使用。在此之前，许多研究人员也提出了利用太空太阳能的想法，但它基本上是利用太阳能电池板发电，因为太空太阳能发电的效率高于地面。哈洛普教授说，与使用太阳能电池板发电相比，新的卫星发电系统的主要材料是铜线圈，成本更低。如果有更多的发电卫星发射到太空，并且增加发电线圈的长度和太阳帆的直径，人类所需的能量可以完全由发电卫星提供。然而，哈洛普教授也承认，他的研究遇到了一个大问题——激光发散的问题。虽然激光比普通的聚光性能好得多，但一束红外激光从数百万公里外环绕太阳的轨道发射到地球，并会扩散到数千平方公里的地球表面，使得这种能量难以收集。如何解决这个难题？哈洛普教授建议可以用透镜来聚焦光束。在红外激光发射的路线上，多个携带大透镜的航天器以一定距离排列，这些发散的激光被透镜聚集，因此它们也是到达地球表面时可以直接接收的激光束。哈洛普教授正在解决这个难题，这样人类就可以在未来大规模使用太阳风暴作为能源。他说，在问题解决之前，至少一些航天器可以利用太阳风暴能量。