簡介
月環計畫是日本建築集團——清水建設株式會社針對未來的系列建造計畫之一。根據“月環”計畫,永久性陽光收集器將部署到月球赤道周圍,形象地說,就好像為月球戴上一條腰帶。
日本建築公司清水公司已提出了一個雄心勃勃的利用太陽能的計畫,而這一計畫對太陽能的利用規模幾乎超過以前提出的任何計畫。
產生背景
地球上的化石燃料儲備正迅速走向枯竭,很明顯,未來城市需要依靠更清潔的可再生能源。根據“月環”計畫,永久性陽光收集器將部署到月球赤道周圍,形象地說,就好像為月球戴上一條腰帶。
月環的絕大多數太陽能電池將始終朝向太陽進而獲取大量太陽能,隨後通過微波能傳輸天線將能量傳回地球。月環建造工作主要靠地球上的操作人員遠程操控機器人完成,與此同時,一批太空人也要在現場充當“監工”,監督機器人的工作。
在2011年3月發生的大地震和海嘯引發福島核電站危機之後,日本尋找可替代能源的需求變得更為緊迫。落成之後,“月環”計畫將成為歷史上建造的規模最大的公共基礎設施,但何時上馬,清水公司並未透露。公司網站稱:“從利用有限資源到無限清潔能源的轉變是人類的終極夢想。我們的月球太陽能傳輸計畫‘月環’能夠藉助先進的空間技術將這一夢想變成現實。太陽能是取之不盡的無污染能源,這種終極綠色能源能夠給大自然和我們的生活帶來繁榮。為了人類和地球能夠永遠共存,清水提出了‘月環’計畫。”
計畫構想
該計畫涉及圍繞月球6800英里(約合1.1萬公里)長的赤道建一條太陽能發電帶,然後將電能轉化為微波束和雷射束髮送回地球,最終再由地面發電站將微波束和雷射束重新轉換為電能。清水公司將這一計畫稱為“月環”(LunaRing),認為通過這種方式發的電可以滿足全世界的用電需要。
按照清水公司的構想,機器人將在建設“月環”太陽能發電帶的過程中發揮舉足輕重的作用。通過地球上每天24小時的遙控操作,機器人將實施各種各樣的工作,比如平整場地,組裝機器和設備。在機器和設備被運抵月球以前,機器人將在太空中完成對它們的組裝。一個由太空人組成的小組將在現場為機器人提供幫助。
由於太陽能電池板和“月環”工程所需要的其他物資數量龐大,清水公司提議應最大程度上利用月球上的資源。該公司計畫通過從地球運輸氫來生成水,以減少對月球土壤的利用。月球資源還可以被用於製造膠凝材料和水泥,而建設項目所需的磚、玻璃纖維和其他建築材料則可通過太陽能熱處理來生產。
按照清水公司的規劃,“月環”太陽能發電帶最初寬度只有數公里,但會逐漸擴展至400公里。太陽能電池板生成的電力將由電纜輸送至月球近側的傳輸設施。月球近側始終面對著地球。在電被轉化為微波束和雷射束以後,數條直徑達20公里的天線將它們傳回地球的接收站。無線電導航台會確保微波束和雷射束被準確輸送至地面接收站。
優勢
“月環”項目不會因惡劣天氣“罷工”,能夠滿足全世界的能源需求。
接著,這些能量被重新轉化為電能,輸送至輸電網,或是轉換為氫用作燃料或儲存起來。清水公司指出,月環項目最大的優勢之一是,月球事實上沒有大氣,那么就不會出現壞天氣或雲團,進而可以令太陽能電池板的效率最大化。如此一來,太陽能發電帶就能一周7天、一天24小時不間斷生成清潔能源,從而結束人類對地球上有限的自然資源的依賴。