被列為“未來七大工程奇跡”之一的空間太陽能提出于上世紀70年代，但其發(fā)展一直遭受昂貴成本的阻礙。3D打印的出現能很好的縮減空間太陽能的成本，讓空間太陽能商用從夢境照進現實中。

太陽能成為全世界關注焦點

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

早在1968年，美國科學家彼得·格拉賽就提出了空間太陽能電站的原型，是一個太陽能發(fā)電衛(wèi)星（SPS），由大型聚光面鏡、大面積太陽能電池陣和微波發(fā)射器等組成。隨后美國航空航天局投入大量經費，并做出了1979年SPS基準系統(tǒng)，該系統(tǒng)由60個5吉瓦的衛(wèi)星組成，設計容量共300吉瓦，可滿足美國三分之二的電力需求。除了美國，日本和歐盟也相繼展開對太陽能領域的探索。2009年，日本宣布以三菱公司為主的集團將在2030～2040年間建設世界第一個吉瓦級商業(yè)SPS系統(tǒng)，總投資額將超過200億美元。而歐盟則提出了“太陽帆塔”計劃。中國也不甘落后，從2011年起啟動對空間太陽能電站關鍵技術的研究，計劃在2030年發(fā)射空間太陽能電站的“測試版”系統(tǒng)，并在2050年實現商用。但這些涉及空間太陽能領域的國家在探索過程中，都遇到一個共同的強敵——成本。

成本成為發(fā)展天空太陽能強敵

成本問題已經是制約空間太陽能電站發(fā)展更主要的因素。歷史上，美國在該領域數次折戟，都與預算太高有關。包括日本在內的多國科學家都在認真研究空間太陽能，但成本問題始終是阻礙這一技術向前發(fā)展并推廣至商用階段的障礙。據中國國內有關專家估算，建設一個空間太陽能發(fā)電站需要耗資3000億至1萬億美元。以一個1吉瓦量級的空間太陽能電站為例，假設壽命為30年，總發(fā)電量大約為2400億千瓦時，以目前的地面太陽能電價計算，其所獲得的收益不超過400億美元。

3D打印成為空間太陽能技術發(fā)展新拐點

3D打印近些年發(fā)展迅速，態(tài)勢喜人。美國國家航空航天局將3D打印技術帶入航空領域，只要把3D打印機送入太空，直接在空間軌道上生產太陽能電池板，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%，令運輸成本也大幅下降，這將為空間太陽能創(chuàng)造前所未有的性價比。

3D打印的出現和應用同空間太陽能發(fā)展完美的融合，美國國家航空航天局方面表示，目前已對SpiderFab3D機器人打印機提供了投資，預計再過3至5年就可以被送入太空。

人類探索太空的步伐越走越遠，3D打印機的出現更是成為全球空間太陽能技術發(fā)展的拐點，讓空間太陽能商用成為可能。或許未來的空間太陽能電站，不僅可以設在地球靜止軌道上，也可以設置在太空中的其他地方，作為人類太空飛行器的中途能源補給站。