3D打印成空间太阳能发展新拐点

被列为“未来七大工程奇迹”之一的空间太阳能提出于上世纪70年代，但其发展一直遭受昂贵成本的阻碍。3D打印的出现能很好的缩减空间太阳能的成本，让空间太阳能商用从梦境照进现实中。

太阳能成为全世界关注焦点

在阳光充足的地球静止轨道上，每平方米太阳能能产生1336瓦热量。如果在这一区域部署一条宽度为1000米的太阳能电池阵环带，假定其转换效率为100%,那么，它在一年中接收到的太阳辐射通量差不多等于目前地球上已知可开采石油储量所包含能量的总和。在这个绿色新能源时代，世界各国纷纷把焦点锁定在太阳能领域。

早在1968年，美国科学家彼得·格拉赛就提出了空间太阳能电站的原型，是一个太阳能发电卫星（SPS），由大型聚光面镜、大面积太阳能电池阵和微波发射器等组成。随后美国航空航天局投入大量经费，并做出了1979年SPS基准系统，该系统由60个5吉瓦的卫星组成，设计容量共300吉瓦，可满足美国三分之二的电力需求。除了美国，日本和欧盟也相继展开对太阳能领域的探索。2009年，日本宣布以三菱公司为主的集团将在2030～2040年间建设世界第一个吉瓦级商业SPS系统，总投资额将超过200亿美元。而欧盟则提出了“太阳帆塔”计划。中国也不甘落后，从2011年起启动对空间太阳能电站关键技术的研究，计划在2030年发射空间太阳能电站的“测试版”系统，并在2050年实现商用。但这些涉及空间太阳能领域的国家在探索过程中，都遇到一个共同的强敌——成本。

成本成为发展天空太阳能强敌

成本问题已经是制约空间太阳能电站发展更主要的因素。历史上，美国在该领域数次折戟，都与预算太高有关。包括日本在内的多国科学家都在认真研究空间太阳能，但成本问题始终是阻碍这一技术向前发展并推广至商用阶段的障碍。据中国国内有关专家估算，建设一个空间太阳能发电站需要耗资3000亿至1万亿美元。以一个1吉瓦量级的空间太阳能电站为例，假设寿命为30年，总发电量大约为2400亿千瓦时，以目前的地面太阳能电价计算，其所获得的收益不超过400亿美元。

3D打印成为空间太阳能技术发展新拐点

3D打印近些年发展迅速，态势喜人。美国国家航空航天局将3D打印技术带入航空领域，只要把3D打印机送入太空，直接在空间轨道上生产太阳能电池板，将大幅压低成本。不仅如此，飞行器装载量也将减少10倍，重量减少50%-80%，令运输成本也大幅下降，这将为空间太阳能创造前所未有的性价比。

3D打印的出现和应用同空间太阳能发展完美的融合，美国国家航空航天局方面表示，目前已对SpiderFab3D机器人打印机提供了投资，预计再过3至5年就可以被送入太空。

人类探索太空的步伐越走越远，3D打印机的出现更是成为全球空间太阳能技术发展的拐点，让空间太阳能商用成为可能。或许未来的空间太阳能电站，不仅可以设在地球静止轨道上，也可以设置在太空中的其他地方，作为人类太空飞行器的中途能源补给站。