问：地球上唯一清洁、免费而又无穷无尽的能源是什么？答：太阳光。伊恩 · 里德帕思报道了用以解决能源危机的一项雄心勃勃并振奋人心的规划。

到本世纪末或下世纪初，世界上的能源可能大部分将是来自宇宙空间轨道卫星所发射回地球的电流。这项令人鼓舞的能源危机解决办法，可以完全避免核动力能源带来的种种难题。目前，美国和欧洲的工程师、宇宙专家正在对此进行研究。将来总有一天人们在太空建立有几千名工作人员的宇宙城，使他们能用月球上开采来的金属大量制造卫星太阳能发电站。

—座完整的卫星太阳能发电站：可能于1996年竣工投产，输出电力5000兆瓦，超过英国现有最大发电站发电量的两倍，而电价可与现在供应的最便宜电价（每千瓦约1.5便士）相比。理论上，太阳能本当是我们理想的能源。首先，它清洁，既不造成污染，也无放射性废物需要处置。其次，它无穷无尽，待下世纪矿物燃料的储藏趋于枯竭时，太阳能依然十分充足。再则，太阳能是免费的——那是说除了装备管理等费用以外就不必再花钱了。我们必须设法使太阳光既有效又廉价地为我们服务，只有先解决这个难题，才能使广泛应用太阳能成为现实。

根本性地解决能源危机，是一个迫不及待地问题，因为在今后廿五年中，美国的发电能力预期要增长两倍，即从现在500,000千瓦增长到二OOO年的1,500,000千瓦左右。为满足这样的需求，发电站将大量燃烧矿物燃料，结果给环境带来的影响是令人生畏的——即便有足够的燃料可提供也罢。世界上所有国家对能源的需求也在逐步增多，而事实上所剩下的矿物燃料又不够分配。如果整个世界以工业化的西方消费能量的比率增加能源的用量，那么地球上储存的石油将会在四年之中用光。

现在对核动力发电站不怀好感的人已经相当普遍，而且不管怎样（即使有好感也罢），看来此类电站也不能及时解决这种青黄不接的局面。对于聚变动力这种清洁的能源，目前虽然正在花费相当的代价进行研究，即使在下世纪可望投入实际运用，也不会在头几年解决的。因此，轮到太阳能发电站来显身手了。

美国国家宇航局（NASA）对正在进行的几个研究项目的设想深感兴趣。计划之一是研究用100多颗人造卫星，来满足2025年美国所需总能量的三分之一的可能性。布里斯托尔英国航天航空机构在供宇宙飞船用的收集太阳能天线方面有广泛的经验，最近也开始研究自行设计的宇宙发电站。

在一个设计方案中，人造卫星是两块装有太阳电池的巨型拱架，以此吸收太阳光。尽管每块发电的拱架面积达八平方公里以上，但因处于失重状态的宇宙空间，制造这种庞大结构并无困难。

它们产生的电流先转换成微波（即短波长的无线电电波），再由直径为1000码的碟形天线发射回地球。波长约为10厘米的微波实际上不受地球大气的影响，故而到达地面时其强度几乎没有什么减弱。

动力卫星和现代通讯卫星一样，位于地球之上22,300公里的地方；在这样高度的轨道上以地球自转相同的角速度运行，因此总是处在赤道上方的一个固定点上。从这个轨道上，每颗动力卫星将向地面某个5公里宽的接收天线发回它的能量，再由接收天线将微波束转换为可用电流。地面的接收天线阵，可安置在地球上任何见得到卫星的地方——包括边远地区，甚至近海水域。

1975年人们曾通过实验证明了可用微波束来输送电流。在那次实验中，30千瓦的电力通过加利福尼亚州NASA的戈德斯通跟踪站中直径为85英尺的天线，发射到相距一英里的地方，使得一家有十七盏电灯的银行灯火通明。从这类实验中我们得知，卫星太阳能发电站的工作相当有效，看来卫星太阳能发电站的建议是现实可行的。

卫星太阳能发电站射向地球的微波束，远远没有微波炉内微波那样的高温，所以飞鸟穿过这种波束不致被活活烤死，飞机上的旅客待在金属的机舱内也安全无妨。一个过路人经过地面接收天线阵边缘所受到的微波，并不比他站在关上门的微波炉外面所受到的微波来得多。但是，在电的微波束中心，微波强度达到了十倍于美国规定的安全限度。因此，对地面天线阵养护人员需要采取特别的防护措施。

发电站的微波束是不会造成死亡的光束，但如果它偏离了接收站，那会给人们的健康造成危害。为了防止此类偶然性事故或有人破坏的事件发生，动力卫星须得自动跟踪发自地面天线阵的标准信号。假若这个指导信号找不到了，卫星放射出的微波即自行扩散，其危害性也随着消失。不管卫星太阳能发电站的危害性如何，它们与燃烧矿物燃料和原子反应堆产生的放射性废物会造成的污染相比，似乎更有可取之处。

在宇宙空间，一个5000兆瓦的动力卫星可达七公里长。更大的卫星长达11公里，输出电力为10,000千瓦。在轨道上有八个这种较大型的发电站，就足以供应英国当前需要的全部电力；而英国目前需要发电站的数量至少达200个。

只要两个大型动力卫星，就能供应现在印度需要的电力。实际上，太阳微波电能也未必完全替代得了现在使用的各种能源，但确实也显示出在工程技术方面可满足将来能源需求的本领。

不过，在把卫星组成部件送入运行轨道的努力中，还存在一重障碍。一个5000兆瓦的发电站预计重达50,000吨。定于明年开始营业的航天飞机，可携带的荷重为29吨。改进的更先进航天飞机，也只能携带180吨净载重量。尽管这样的荷重已给了人们深刻印象，但仍然只是动力卫星总重量的一小部分。发射如此众多火箭所排出的废气，还会给同温层造成有害的污染。然而，既然有此需要，那就是不可回避的问题。

解决办法倒有一个，而且是一个富有冒险精神的办法：不是从地球向宇宙运送原料，而是向宇宙：特别向月球索取原料。

这种科学幻想小说般的方法得到普林斯顿物理学家G. O′Neill的赞成和支持。他建议人们应该在宇宙中建立一些容纳几千人的居民点，作为一支劳动大军，以月岩为原料大量生产卫星太阳能发电站。这岂不是幻想吗？可是从工程技术上来看，这就同三十年前设想登上月球那样切实可行。

对“阿波罗”号宇宙飞行员带回的月岩所作的分析表明，月球地层的三分之一由金属组成，大部分是铝、钛和铁，这些都是建筑上用的理想原料。此外，还有丰富的硅，可供制造太阳电池之用。

为了建设居民点，一袋一袋从月球上采掘来的岩石和土壤，将沿着电磁发射器射向宇宙空间。这种发射装置同地球上人们正在考虑的磁性悬浮单轨火车相似。一座宇宙制造业工厂，就像一座巨型的宇宙中间站，月球矿石都在里面加工处理，从中提取金属。金属被碾成一张张薄板，搭成拱梁，于是形成了第一个宇宙居民住地——一个直径为500码的金属球体，四壁密闭，以保持大气压，是座供卫星电站工作人员居住、生活的空中城市。居民点内部还通过球体每分钟两周的自转，得到了人造地心吸力。

有人认为，生活在这种球体内比生活在近海油井上还来得好呢！居民住的套间和房子，都由月岩加工而成的玻璃和砖头筑成。月土铺撒开来，造出一些花园和公园，并栽上各种花木，哺育它们生长的是透过球体窗户照射进来的反射太阳光。

这样一个居民点可住上一万人之多，人们可像地球上一样自由地呼吸和行动。每天，许多上下班的工人往返于宇宙城市和宇宙工厂之间。在工厂里，工人们每年制造一、二颗10，000兆瓦的动力卫星，原料是源源不断地来自月球上矿工射入宇宙空间的月土。

宇宙制造业的财政来源，是向地球出售太阳电力所取得的收益。同现在的国际通讯卫星团体一样，一个国际动力联合组织似乎也会组织起来。

举世公认，建立这样的宇宙居民点当然困难重重，费用昂贵，但是，O′Neill断定：从长远来看，随着世界对能源的需求越发紧迫，在宇宙中建造卫星站总比从地球上发射便宜合算。

在宇宙空间，建筑工人还可建造各种特种居民点。这些第二代居民点，可能比原型居民点还来得大：也许是圆柱形的，长达几公里，可容纳几十万以至几百万人。某些居民点可能完全供居住之用；另一些大概住的是科学家；还有一些还可能被辟作野生生物的保护区。

O′Neill富于想象地说道：“认识宇宙开拓工程技术的巨大力量是很重要的。假若我们及早利用和广泛使用这种技术力量，那么至少有五个当前世界面临的最严重问题可以得到解决，而不必消极地自我克制。这五方面的问题是：把人类的生活提高到目前只有最幸运的人才享受得到的那个水平；保护生物圈免遭交通运输和工业的污染所引起的破坏；为这个每35年人口翻一番的世界求得高质量的居住空间；寻求清洁的实际能源；防止地球热量过度。”

O′Neill想象丰富的描述，或许有点言过其实。他说的有些事，几乎可以肯定会到来，但当前优先考虑的该是去证实从地球上用常规方式发射动力卫星是否切实可行。一旦沿轨道运行的动力站证明是一次成功的事件，那以后的事有谁能知道呢？

新的开端似乎即将到来。去年四月，卫星太阳能发电站概念的创始人P. Glaser博士在美国众议院发表的一篇讲话中主张，1985年前在宇宙空间的轨道上建立一个示范性的卫星，部件由航天飞机渡运。所以，在以后的几年中，我们就能看到在宇宙空间轨道上设立动力站最初阶段的一个个步骤。

[本文选自Observer Magazine 1979年1月2日。高健民译]