經(jīng)過幾十年的技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，再來重新審視彼得·格拉瑟提出的太空電站設(shè)想，通過以下幾個(gè)層面的分析可以發(fā)現(xiàn)，雖然還存在著很大困難，但今天人類已經(jīng)有希望實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想。

　　太陽能電池效率實(shí)驗(yàn)室中可達(dá)45%

　　太空電站的關(guān)鍵部件之一當(dāng)然是太陽能電池板。

　　幾十年前，人類只有硅基太陽能電池，轉(zhuǎn)換效率只有10%左右。今天的太陽能電池種類多了，各種材料的薄膜電池相繼誕生，而且光電轉(zhuǎn)換效率逐步地提高至15%～20%。令人興奮的是，實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)研制出轉(zhuǎn)換效率可達(dá)45%左右的薄膜電池，供給現(xiàn)在的空間實(shí)驗(yàn)室使用已沒有問題。

　　從產(chǎn)能方面考量，隨著系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，有了最先進(jìn)的制造設(shè)備，全球光伏電池的年生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到甚至超過千兆瓦。特別是在新材料領(lǐng)域，那些依托納米技術(shù)而誕生的增強(qiáng)型光伏系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)，納米電子學(xué)和集成電路產(chǎn)業(yè)將會(huì)促使未來的光伏電池板的性能更上一層樓。

　　需要注意的是，外太空的太陽光譜與到達(dá)地球表面的太陽光譜不同。到達(dá)地面的太陽光中紫外線部分被大氣層吸收了很多，而太空里太陽光譜中紫外線部分特別是真空紫外波段的含量高，所以要加緊研發(fā)適應(yīng)太空環(huán)境的太陽能電池新材料，使其性能更優(yōu)越。

　　整流天線實(shí)現(xiàn)高效率微波功率傳輸

　　如何有效地將能量傳回被大氣層包圍的地球表面供人類使用？科學(xué)家想到，要搞一個(gè)轉(zhuǎn)換器，要么將電轉(zhuǎn)換成具有衰減系數(shù)小的特定波長的激光束，要么轉(zhuǎn)換成微波束傳回地球。

　　微波是一種看不見、摸不著的電磁輻射。用微波定向傳輸電能已被證實(shí)是可行的。設(shè)想中的太空電站就放置在地球同步軌道上，它跟隨地球同步自轉(zhuǎn)。通過安裝在其上的微波發(fā)生器，將太陽能電池獲取的電力轉(zhuǎn)換成選定頻率的、一定功率的微波束，徑直奔向地球表面的指定地點(diǎn)并被地面的整流天線接收，轉(zhuǎn)換成電能。

　　需要注意的是，我們必須選擇能較好地穿透大氣層的那個(gè)波段，還要兼顧一定能量的微波輻射傳輸不能傷及人類、鳥類及所有生命體，也不能影響飛機(jī)等飛行器的安全飛行。實(shí)驗(yàn)得知，波長為12.24厘米的電磁輻射可以輕松地穿透地球大氣層，只要強(qiáng)度適當(dāng)，對(duì)生命體不會(huì)有傷害。

　　今天,高效率微波功率傳輸這一關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)取得相當(dāng)大進(jìn)展。已經(jīng)知道，對(duì)于頻率為5.8千兆赫的微波功率發(fā)生器，從直流電轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l的變換器效率可達(dá)到80%以上；與之對(duì)應(yīng)，在地面上安裝的、能把空間的微波能量轉(zhuǎn)化為電能的“整流天線”效率也可優(yōu)于80%，這就為太空電站的建設(shè)取得實(shí)質(zhì)進(jìn)展提供了重要的技術(shù)保證。

　　不過，要使衛(wèi)星發(fā)射出來的巨大微波束與地面的網(wǎng)格型天線一直保持同步，是一個(gè)尚未解決的技術(shù)難題。

　　太空電站建造成本極具挑戰(zhàn)性

　　要建造一個(gè)百萬千瓦級(jí)的太空電站，就要運(yùn)輸至少幾平方公里面積的太陽能電池板，取決于未來使用的太陽電池的效率。如果設(shè)計(jì)方案需要，還要安裝巨大的太陽光反射鏡以便匯聚更多太陽光。電池板和聚光鏡的框架結(jié)構(gòu)材料必須既輕便又有足夠強(qiáng)度、長短合適。此外，還要在太空安裝巨大的微波功率發(fā)生和發(fā)射設(shè)備等。

　　要想把這么多設(shè)備運(yùn)上太空，具有更大運(yùn)載能力的運(yùn)載火箭技術(shù)還有待進(jìn)一步提高，這也直接影響著運(yùn)載成本。

　　同時(shí)，要想在太空組裝這么巨大的電站，需要研發(fā)一種適應(yīng)在太空裝配的、模塊式的、靈活的柔性陣列架構(gòu)（這有點(diǎn)兒像兒童玩積木游戲），以便將這個(gè)巨大無比的太空電站組裝成功。成百上千噸物資在遙遠(yuǎn)的太空上要有條不紊地依次組裝，需要用多少宇航員在太空生活多久來完成？這些問題都必須經(jīng)過仔細(xì)考量。當(dāng)然，今天的機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)很先進(jìn)，利用機(jī)器人在太空完成部分安裝工作，可以大大節(jié)省成本、降低風(fēng)險(xiǎn)，這也有待實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

　　但所有技術(shù)上的困難，似乎都比不上更為重要的資金成本的考量。根據(jù)現(xiàn)有運(yùn)載火箭的運(yùn)載能力估算，建造這樣的太空電站每年要發(fā)射上千次之多，耗資相當(dāng)巨大。建設(shè)一個(gè)太空電站比在地面建設(shè)相同級(jí)別的太陽能電站要貴百倍以上，這實(shí)際上已經(jīng)成為一個(gè)巨大障礙。

　　然而，盡管存在著種種挑戰(zhàn)，太空電站仍然是一個(gè)有著巨大潛力的新能源獲取方式。如果我們把想象力再解放一下，太空電站的電力還可以供向月球及其他任何人類可能到訪的天體，那將是一幅非常美妙的圖景。