被列為“未來(lái)七大工程奇跡”之一的空間太陽(yáng)能提出于上世紀(jì)70年代，但其發(fā)展一直遭受昂貴成本的阻礙。3D打印的出現(xiàn)能很好的縮減空間太陽(yáng)能的成本，讓空間太陽(yáng)能商用從夢(mèng)境照進(jìn)現(xiàn)實(shí)中。

太陽(yáng)能成為全世界關(guān)注焦點(diǎn)

在陽(yáng)光充足的地球靜止軌道上，每平方米太陽(yáng)能能產(chǎn)生1336瓦熱量。如果在這一區(qū)域部署一條寬度為1000米的太陽(yáng)能電池陣環(huán)帶，假定其轉(zhuǎn)換效率為100%,那么，它在一年中接收到的太陽(yáng)輻射通量差不多等于目前地球上已知可開(kāi)采石油儲(chǔ)量所包含能量的總和。在這個(gè)綠色新能源時(shí)代，世界各國(guó)紛紛把焦點(diǎn)鎖定在太陽(yáng)能領(lǐng)域。

早在1968年，美國(guó)科學(xué)家彼得·格拉賽就提出了空間太陽(yáng)能電站的原型，是一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星（SPS），由大型聚光面鏡、大面積太陽(yáng)能電池陣和微波發(fā)射器等組成。隨后美國(guó)航空航天局投入大量經(jīng)費(fèi)，并做出了1979年SPS基準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由60個(gè)5吉瓦的衛(wèi)星組成，設(shè)計(jì)容量共300吉瓦，可滿(mǎn)足美國(guó)三分之二的電力需求。除了美國(guó)，日本和歐盟也相繼展開(kāi)對(duì)太陽(yáng)能領(lǐng)域的探索。2009年，日本宣布以三菱公司為主的集團(tuán)將在2030～2040年間建設(shè)世界第一個(gè)吉瓦級(jí)商業(yè)SPS系統(tǒng)，總投資額將超過(guò)200億美元。而歐盟則提出了“太陽(yáng)帆塔”計(jì)劃。中國(guó)也不甘落后，從2011年起啟動(dòng)對(duì)空間太陽(yáng)能電站關(guān)鍵技術(shù)的研究，計(jì)劃在2030年發(fā)射空間太陽(yáng)能電站的“測(cè)試版”系統(tǒng)，并在2050年實(shí)現(xiàn)商用。但這些涉及空間太陽(yáng)能領(lǐng)域的國(guó)家在探索過(guò)程中，都遇到一個(gè)共同的強(qiáng)敵——成本。

成本成為發(fā)展天空太陽(yáng)能強(qiáng)敵

成本問(wèn)題已經(jīng)是制約空間太陽(yáng)能電站發(fā)展更主要的因素。歷史上，美國(guó)在該領(lǐng)域數(shù)次折戟，都與預(yù)算太高有關(guān)。包括日本在內(nèi)的多國(guó)科學(xué)家都在認(rèn)真研究空間太陽(yáng)能，但成本問(wèn)題始終是阻礙這一技術(shù)向前發(fā)展并推廣至商用階段的障礙。據(jù)中國(guó)國(guó)內(nèi)有關(guān)專(zhuān)家估算，建設(shè)一個(gè)空間太陽(yáng)能發(fā)電站需要耗資3000億至1萬(wàn)億美元。以一個(gè)1吉瓦量級(jí)的空間太陽(yáng)能電站為例，假設(shè)壽命為30年，總發(fā)電量大約為2400億千瓦時(shí)，以目前的地面太陽(yáng)能電價(jià)計(jì)算，其所獲得的收益不超過(guò)400億美元。

3D打印成為空間太陽(yáng)能技術(shù)發(fā)展新拐點(diǎn)

3D打印近些年發(fā)展迅速，態(tài)勢(shì)喜人。美國(guó)國(guó)家航空航天局將3D打印技術(shù)帶入航空領(lǐng)域，只要把3D打印機(jī)送入太空，直接在空間軌道上生產(chǎn)太陽(yáng)能電池板，將大幅壓低成本。不僅如此，飛行器裝載量也將減少10倍，重量減少50%-80%，令運(yùn)輸成本也大幅下降，這將為空間太陽(yáng)能創(chuàng)造前所未有的性?xún)r(jià)比。

3D打印的出現(xiàn)和應(yīng)用同空間太陽(yáng)能發(fā)展完美的融合，美國(guó)國(guó)家航空航天局方面表示，目前已對(duì)SpiderFab3D機(jī)器人打印機(jī)提供了投資，預(yù)計(jì)再過(guò)3至5年就可以被送入太空。

人類(lèi)探索太空的步伐越走越遠(yuǎn)，3D打印機(jī)的出現(xiàn)更是成為全球空間太陽(yáng)能技術(shù)發(fā)展的拐點(diǎn)，讓空間太陽(yáng)能商用成為可能?；蛟S未來(lái)的空間太陽(yáng)能電站，不僅可以設(shè)在地球靜止軌道上，也可以設(shè)置在太空中的其他地方，作為人類(lèi)太空飛行器的中途能源補(bǔ)給站。