試想一下，如果人類在距離太陽不遠的地方建造一個太空發電站，利用太陽能解決地球當下面臨的能源緊缺問題，那該會呈現出怎樣的盛景？
這項技術一旦出現無疑是跨時代的作品，甚至能夠改變人類現有的有限的能源結構，也能夠幫助我們改善地球的生態環境，減緩溫室效應的加劇，而中國目前作為挑戰者之一，也正朝著這樣一個偉大目標前進。
把電從太空接到地球，這聽起來像是天方夜譚，似乎是不可能實現的，但事實上，早在上世紀40年代，科幻作品中就出現過類似設定，在一篇名為《理性》的短篇小說中，人類在太空中利用微波束將獲取的太陽能量輸送到其它行星上供電；在日本科幻作品《機動戰士高達》中也曾提出過太空太陽能發電站的設想。
所謂的太空發電站簡單來說，就是將太陽的能量轉化為人類能夠使用的電能，運用無線的方式送往地球供電，太空發電站分為三個部分，分別是收集、轉換、傳輸和接收利用。
太空發電站在軌道上始終處于靜止狀態，如果安置在理想的位置，就可以免受天氣和氣候的影響，發電時間能高達99%。
目前大多數家庭包括工業生產、風能、水能都依賴于太陽能的供給，太陽能并不只是為人類供給能量，事實上從人類還未誕生起，太陽能就為地球供給了大量生存的條件，只是太陽能雖然很便捷，但致命缺點在于它容易受到氣候影響。
為了從太陽中獲取更多能量，科學家們逐漸將幻想中的設想轉化為現實，更多有關太空太陽能發電站的可行性計劃方案被一一提出，不少國家也開始投入其中進行相關研究。
以美國為例，科學家們在經過數十年的理論研究后，在70年代末提出了一個可行性方案，該計劃被稱為SPS基準系統，美國啟用了2500億美元動手開始設計。
對于當時的年代而言這無疑是超越想象的宏大規模，但美國信誓旦旦，結果不久后便碰了壁，想要在太空建造發電站，首先要考慮到所使用的面積，據悉，當時的計劃中太陽能電池板所占的面積就超50平方千米，發電站有5萬噸重。
不說發電站其他技術問題，就連運送都成了麻煩，根據測算，至少需要運送1000多次才可以，由于技術等現實問題，這項計劃暫時被停止。
但美國并不打算就此放棄，尤其是在能源緊缺的當下，任何一點獲取豐富能源的機會都不能放過。因此不僅是美國，很多西方國家包括東亞國日本在內都在計劃研究。
將電從太空轉移到地球上，就要通過無線電傳輸的方式來進行，和開篇所描述的一樣，利用激光能或者是微波束控制轉化成電能的太陽能傳輸到任何地方，但是用無線輸電的方法可行嗎？
從本世紀初開始，來自不同國家的科學家就在做實驗來證實無線送電的可行性。首先是在2001年，一名科學家嘗試在兩座大峽谷之間用無線的方式輸送電流，原理是將電能轉化為磁波，發射到另一端的接收器上，該實驗成功點亮了1顆燈泡。
2015年，來自日本的科學家就采用無線的方式為距離50多米之外的接收裝置輸送1.8千瓦的電力，雖然這點電力僅夠啟動一台電水壺，但也足以向世人證實無線輸電的技術是可以實現的。
既然多個實驗都證實無線傳輸電能的方式是有效的，但如果運用到太空發電站中，會比這些實驗更加復雜。
激光無限能量傳輸技術是多項無線傳輸技術的研究之一，它比較適合中小功率的發電站系統，優點是能降低大氣的損耗，缺點是穿透大氣的能力很差，而且很容易受到氣候影響，還具有一定的安全隱患。
除了激光無限能量傳輸技術外，在眾多研究太空發電站的無線傳輸方式中，微波無限能量的傳輸技術的研究更廣泛，微波技術以家用的微波爐為例，其技術的成熟度是其他技術無可比擬的。
之所以受歡迎，是因為這項技術相比激光無限能量傳輸技術而言，有更高的傳輸效率，轉化率也非常高，能夠穿透大氣和云層，盡最大可能減少阻礙，將電傳輸到地面上，電能的損失率只有2%。
此外，微波無限能量傳輸技術的功率密度很低，相比較其他方法安全性更高，早先它被運用在通訊衛星和軍事等領域，一般在地面上很少被使用，因為用來接收波束的規模比普通的要大上許多，要想實現它有一定的難度，相反，它更適合運用在太空發電站的使用上。
另外，建造一個太空發電站，所使用的電池是核心。從當下公布的大多數模型看，會使用比非晶硅效率更高的稀土元素，它能夠減輕重量。
雖然設想很美好，但實際上想要真正將目標實現還是非常困難的，比如現在很多設計出的太空發電站的模型，大多數使用的都是會讓設備發熱的夾層式結構，一旦設備熱度太高就會影響太陽的聚光率，為此，日本和美國都研究了不同的散熱方案，比如用功能性材料，或者更直接一點，在太陽電池的后面裝熱輻射器。
還有不能忽視的成本開銷問題，建造發電站是一方面，將發電站運輸到太空才是成本最高的時候。過去美國啟用2500億美元都未能將發電站發射到太空中，換做是現在呢？
如果按照1平方公尺、重5千克太陽能電池板來計算，太空發電站的重量至少會在2000噸左右，在英國曾經的設想中，其發射成本需要740億元人民幣左右，落成太空發電站至少需要1300億元人民幣。
和當初美國豪擲2500億美元相比，這筆成本預算也只能達到一半，只是當初美國更多是因為技術限制而使計劃擱淺，如今在成本支出上，美國還是有一定優先權的。
其次，考慮到太空環境和地面環境巨大的差異，就不得不考慮設備會因為環境的變化而產生變化，比如老化和損傷。
太空環境不比地面，風沙對其的腐蝕程度遠不比太空中的輻射，而且太空環境中的溫度要比地面上的溫度高上幾十數百倍，基于惡劣的溫度環境，發電光伏的老化速度會加速。
除此之外，組裝和建設的工作也非地面所能比較，如果單純的讓人類到太空組裝大型的發電站是不太可能的，美國一名航天員就曾在太空中維修過望遠鏡，風險和難度并存，小的望遠鏡尚且如此，更何況大于望遠鏡幾千倍的發電站，唯一能完成這項任務的就只有機器人。
最后需要考慮的一點是無線傳輸技術的干擾問題。雖然目前微波傳輸是最可靠也是最穩定的一種技術，但是也不能完全屏蔽頻段干擾，不僅是專門用來接收的設備在范圍內，小到人們日常使用的WIFI、藍牙等也在范圍內，很可能會受到頻段干擾的影響。
相比日美，中國的起步相對較晚，其實建造太空發電站的想法以前也有，只是迫于中國稍顯落后的發展，沒有能力開展，而今終于有了足夠的實力，中國自然不能落后。
2010年，中國就提出了「三小步」、「兩大步」計劃，并進行了相關的實驗驗證，計劃在2030年前建設一個太空發電站，離地面的距離大約在3.6萬千米處。
後來在「三小步」和「兩大步」的基礎上又細化了步驟，中國會跟著四個步驟來腳踏實地的實現空間太陽能發電站的建設。
首先是從2011年到2020年，近十年間是為中國科學家們預留出的一個技術研究階段，緊接著在2021年到2025年之間，中國會進入研制階段，由航天員參與研制和系統的驗證工作，以確保系統的可行性。
其次，到2040年前，中國會進一步突破技術研究，完成軌道間大功率電推進技術，這個階段花費的時間比較久，因為涉及到當下的技術研究，需要更多時間去驗證和實現，最后是截止到2050年，中國會正式啟用太空太陽能電站，該發電站會被當作商業化運行30年左右。
2018年，來自西安電子科技大學的團隊就提出了一套名為「逐日工程」的設計方案，在方案中，底座是一個高達70多米的鋼結構支撐塔，能夠跟隨太陽的高度來調整聚光鏡的角度，在轉換為電流后就可以通過電源的管理模塊轉換成微波進行發射，最后接收和轉換成直流電使用。
這項設計被進一步研究和驗證，并在2022年傳來好消息，成功驗證了微波轉換和發射的技術，為微波功率無線傳輸技術提供了技術性支持。
2021年，中國還在重慶開工建設了首個太空太陽能發電站的實驗基地，會持續驗證和模擬相關技術，攻克能源供給的難題。
最重要的是，就在不少發達國家都還處于構想中時，只有中國先人一步進行地面驗證，可想而知，以中國的發展速度，未來極有可能成為世界上第一個建造太空發電站的領先國家。
