科学家对最近1000多年的航天产业进展，作了如下预测：第1阶段（1985～1990）：空间先进材料的试验性产品；第2阶段（1990～2000）：新一代的航天器和空间能源、空间信息系统的广泛应用，空间材料出现商业化成果；第3阶段（2010年）：科学与技术信息的全球性共享，空间能源传输线路，通过轨道反射器对地球进行照明；第4阶段（2050年）：能为地球提供能源的天基太阳能电站；第5阶段（2120年）：统一标准的空间信息和供电工业系统；第6阶段（2180年）：月球的工业化开发；第7阶段（2400年）：空间中大型人工结构，空间电站能耗达到年31016～31017千瓦小时的水平；第8阶段（2500年）：来自其他行星物质的利用，并把这些物质送到合适的轨道上去；第9阶段（2700年）：金星和火星的开发；第10阶段（2800年）：次新物理原理为基础的能源系统开发；第11阶段（3000年）：新的物理基础理论的发现与应用。

到宇宙空间去发电

长期以来，人们就梦想着到太空去收集太阳能，并使之转变成电能传输到地球上，以解决人类面临的能源危机。

太阳能发电有着无可比拟的优越性。地球所接受到的太阳能，虽只占太阳表面发出的全部能量的1/20亿左右，但这些能量相当于全球所需总能量的3～4万倍，可谓取之不尽，用之不竭。其次，宇宙空间没有昼夜和四季之分，也没有乌云和阴影，辐射能量十分稳定，因而发电系统相对说来比地面简单，而且在无重量、高真空的宇宙环境中，对设备构件的强度要求也不太高。再者，太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同，不会导致“温室效应”和全球性气候变化，也不会造成环境污染。正因为如此，太阳能发电受到许多国家的重视，竞相开发各种新技术、新设备。发射太阳能卫星，到宇宙空间去发电就是其中最有诱惑力也是最为壮观的一种。

太阳能发电卫星系统，主要由收集太阳能的光电板、微波发射器和接收器、太阳能卫星及其发射装置等构成。其中最关键的是，是要把一级同步卫星发射到距地面36000公里的地球同步轨道上。这些卫星上的光电板收集足够的太阳能，使电子从汞原子或氩原子中脱落出来，从而获得带电粒子或离子，变成高速微波发射到地面接收站。地面接收站通过特殊的金属板，把接收到的微波转变成电流，再经整流器把交流电变成直流电，就可以利用了。

实现太空发电的技术难点主要有二：

一是如何把庞大的卫星系统发射到太空去。由于太阳光的能量密度非常低，所以收集太阳能的装置必须十分庞大。如果要用太阳能电池获得50亿瓦的电力，必须并排装上两块长5公里、宽6公里的巨大电池翼片，加上卫星自重，总重量高达1000万磅。现在发射的卫星，最大重量为2～3万磅，即使利用美国的航天飞机，也只能把5万磅载荷送入地球低轨道。1000万磅的卫星，无论如何是无法一次送上太空的，只能分开发射，然后在太空组装。

另一个难题是如何保证安全。有人担心这么强大的微波传送到地面，万一失控，会使微波束所到之处化为一片焦土。对此，科学家们希望通过地面发出信号，控制卫星上的微波发射装置，使微波束始终对准地面的接收天线；同时力求使微波的泄漏量保持在国际上规定的微波炉的安全标准之内，即每平方厘米不超过10毫瓦，从而不会对人类的健康和自然界的生态平衡产生影响。美国还设计了一种失效保险装置，万一卫星失控，可使微波束在太空中立即自行扩散，不会传到地面来。