2026年初春，西安電子科技大學長安校區。

一座75米高的巨型鋼結構支撐塔矗立在實驗場上，塔頂的發射天線指向百米外的接收端。塔下，科研人員裹著棉衣，緊盯屏幕上的數據。“亮了!亮了!充上電了!”西安電子科技大學機電工程學院教授李勛看到空中無人機上漸亮的LED(發光二極管)燈，高聲呼喊起來。圍在設備旁的師生屏息注視，微弱光點逐漸明亮、穩定。

團隊攻堅多年的技術難題，終于取得關鍵突破——攻克遠距離、高功率、高效率一對多動目標微波無線傳能技術，實現一套發射系統為多個移動目標供電，解決了多目標供電的精準控制問題，未來有望為多個太空飛行器或地面移動設備同時供電。至此，我國空間太陽能電站建設邁出了關鍵一步。

逐日之夢

從構建到地面驗證

關于建設空間太陽能電站的構想，最早可追溯到1968年。當時有科學家提出，在地球軌道上部署超大型太陽能發電裝置，不受晝夜和天氣影響，持續收集太陽能，再通過微波或激光無線傳輸至地面。整個過程經歷“太陽能—電能—微波—電能”的轉換，一旦實現，人類將獲得取之不盡、零碳排放的清潔能源。

然而，這個“太空充電樁”的構想，卻被技術困住了半個世紀。直到近年來，空間高效能量轉化、無線能量傳輸、超大型結構構建等關鍵技術取得突破，才逐步走向現實。

2006年，我國開始相關研究。2014年，西安電子科技大學段寶巖院士團隊提出具有自主知識產權的“歐米伽(OMEGA)”空間太陽能電站方案，區別于美國、日本的設計，在結構和效率上更具優勢。

2018年12月23日，“逐日工程——空間太陽能電站地面驗證系統”在西安電子科技大學啟動——“逐日”取自“夸父逐日”，寓意追趕太陽、捕獲能量。

經過4年艱苦攻關，2022年，團隊建成世界首個全鏈路、全系統的OMEGA—SSPS(歐米伽聚光式空間太陽能電站系統)地面驗證系統。所謂“全鏈路”，就是從陽光收集、光電轉換、微波發射、空間傳輸到接收整流輸出，整個流程全部跑通。“當時的主要指標是，收發天線相距55米，發射功率2081瓦，波束收集效率87.3%，直流—直流傳輸效率15.05%。”西安電子科技大學機電工程學院副院長段學超介紹，這些數據在當時達到國際領先水平。

但這只是起點。定點輸電像在固定位置拉一根“無形電線”，目標一動就會脫靶斷電。真實的航天器、無人機、地面移動設備等處于不間斷運動中。從“靜態”到“動態”，成了團隊必須跨越的下一道坎。

逐日之躍

從定點到動目標

一時的成功沒有讓團隊停下腳步。“我們知道，真正的工程應用，必須解決‘動起來’的問題。”李勛說。

2026年5月底，好消息從“逐日工程”研究團隊傳來：經過又一輪4年攻堅，團隊拿出了“逐日工程2.0”——世界首套一對多動目標OMEGA—SSPS微波無線傳能地面驗證系統。

“一對多”意味著同一套發射系統，通過波束指向精準控制，幾乎同時為多個高速移動的目標精準供電。這就像在黑夜里用一束光快速切換射中多個移動的靶心，難度可想而知。

關鍵難點有3個。第一是高精度測控。發射天線需要實時獲取每個接收目標的方位、距離和姿態。團隊開發了基于反向波束導引的閉環控制系統——接收端發出導引信號，發射端及時捕獲并解算，實現波束的精確指向。“通俗地說，就是‘雙向奔赴’，系統邊跟蹤邊修正，讓能量不偏不倚地‘發送’到目標上。”李勛說。

第二是收發天線的小型化、輕量化、集成化。地面驗證可以建75米高塔，但上天的設備必須輕、必須小。團隊通過一體化設計，把多個功能模塊壓縮到更小空間，大幅減重。

第三是效率提升。直流—直流傳輸效率從15%提升到20%，每提高一個百分點，背后都是材料、器件、算法的全方位突破。團隊升級了氮化鎵二極管等新型器件，提高系統承受大功率波動的能力。

攻關初期，目標丟失、波束打偏是家常便飯。“通信延遲導致數據跟不上，接收天線明明在這個點，波束卻打到了那個點上。”段學超回憶。通過將發射天線的機械調整裝置開展機電耦合設計，團隊從源頭上提升其控制帶寬，又要通過反復實驗，驗證在柔索驅動的空中結構基礎接觸上進行精確指向的控制效果。在項目攻堅階段，老師和同學們經常從下午忙到深夜一兩點，整理完數據才休息。

就是這些“土辦法”加“硬功夫”，團隊一點點啃下了技術的“硬骨頭”。盛夏的測試場上，數據傳來：百米級距離，直流—直流傳輸效率達到20.8%，波束收集效率88%。無人機實驗同步成功——時速30公里、距離30米條件下，穩定接收143瓦電力。這意味著，一架小型無人機可以在飛行中持續“隔空充電”，再也不用擔心續航問題。

專家組評價：“‘逐日工程2.0’實現了從靜態原理驗證到動態多目標工程應用的關鍵跨越，總體達到國際領先水平。”

放眼全球，美國、日本、韓國都在推進空間太陽能電站計劃，但截至目前，中國是唯一跑通全鏈路并實現一對多動目標傳能的國家。

逐日之遠

從地面到太空的星辰大海

地面驗證成功，只是征途的第一步。按照國家規劃的“兩大步三小步”路線圖：2030年建成兆瓦級在軌試驗電站，2050年建成吉瓦級空間太陽能電站。

“假設在地球靜止軌道上每0.1度(間距約73千米)布置一個空間太陽能電站，整個軌道可以部署約3600個電站。按照每個空間太陽能電站的發電功率1吉瓦計算，若軌道到地面傳能效率達到30%，每年可以為地面提供約1萬太瓦時(1太瓦時等于10億千瓦時)的電力，可以滿足目前全球約1/3的電力需求，還可以用于地面的海水淡化和制氫等。空間太陽能電站除了為地面進行基礎負載供電以外，在地面和空間也具有多種應用前景。”段寶巖說。

比如，空間太陽能電站可以為航天器提供“太空充電樁”。很多中小型衛星依賴自身攜帶的太陽帆板供電，一旦飛到地球陰影區就“斷電”。空間太陽能電站可以隨時為它們補能，普通用戶將因此享受到更穩定的手機信號和定位服務。

空間太陽能電站還能為地面移動目標和災區緊急供電。偏遠山區、受災現場，只需一臺接收裝置，就能獲得“從天而降”的電力。

“通過電力中繼衛星，空間太陽能電站建設還可實現跨洲的超遠距離電力傳輸。未來月球基地、火星探測，都可以依賴環月或環火軌道電站供電，解決長達14天的月球夜長等難題。”西安電子科技大學機電工程學院教授樊冠恒補充道，“空間太陽能電站建設也有助于臺風減緩與小行星防御。理論仿真顯示，向臺風特定區域注入0.5至10吉瓦微波能量，可破壞其形態、減弱強度。對于威脅地球的小行星，空間太陽能電站可為高功率電推力器供能，改變其軌道。此外，空間太陽能電站還可用于軌道碎片清除、在軌推進劑補給、小行星資源開采等前沿領域。”

段寶巖有一個形象的比喻：“空間太陽能電站就是部署在太空預定軌道的‘微波充電樁’。”這不僅是能源革命，更是人類文明從“依賴化石燃料”走向“太空能源時代”的跨越。

又是盛夏。75米的高塔下，科研團隊每天都在做實驗，汗水浸透了衣衫，LED燈在無人機上一次次亮起……“只有把精益求精的科研精神發揮到極致，才能實現指標突破。”段寶巖的這句話，是團隊12年攻關的真實寫照。從2014年提出方案，到2018年工程啟動，到2022年“逐日工程1.0”建成，再到2026年“逐日工程2.0”跨越——追光的人，正在奮力奔跑，每一步都算數。