跳过1级文明戴森球初步，中国千米航天器准备中，“十四五”走起我国国家自然科学基金委员会

我国国家自然科学基金委员会发布了“十四五”的重大项目指南，其中有“超大型航天结构空间组装动力学与控制” ，建造尺寸达到千米级的超大型航天器。
当然，这种航天器的最大用途就是作为太空发电站。

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人类文明的进步线路之一，是围绕着能源升级进行。封建社会利用牲畜的能量，牛马拉车；工业社会前期使用化石能源，后期使用核能和聚变能。
一级文明的定义是人类迈过核聚变的门槛。
但是从本质上来说，核聚变只是一个发出热量的火炉，要把热能转化成电能才能够被人类所利用，在这之前要把热能转化为机械能，免不了又要用锅炉去烧开水。

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核聚变成功只解决了无限燃料问题，从能源的转化形式上来说，和烧煤没有什么区别。
离开地球，进入外太空是克服人类社会内卷的必需途径。国际空间站以及中国天和空间站，都使用太阳能作为能量来源。
那么能不能使用核能作为空间站的能源呢？
》建造太空核电站的一系列技术困难。
民用核电站体积庞大，用于太空没有可能性。所以我们这里选了最小的核电站，也就是潜艇上用的那种紧凑型的反应堆。
前苏联的阿尔法级核潜艇，水面排水量2700吨，水下排水量有3800吨左右。

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该潜艇的核反应堆虽然不是聚变反应堆，但是是一个紧凑型的金属冷却剂的反应堆，用铅/铋合金作为冷却剂，不包括屏蔽层，整体重量只有100吨左右，热功率为15万千瓦，驱动3万千瓦的汽轮机。
这么重的核反应堆，使用长征五号是无法发射入轨的，必须使用中国还在研制的长征九号运载火箭才能发射入轨。

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而且，这还是不包括汽轮机、发电机的重量。
在太空中组装一个100吨重的裂变反应堆，可能还需要200吨的铅发射上去。
同时汽轮机需要水才能工作，而水在太空中是非常宝贵的，连航天员喝的水，都是再利用循环水。
除此以外，太空核电站正常运行，还有一个地面不会遇到的问题：相关的转动部件都会有转动惯量，包括核电站的主泵、汽轮机以及发电机。
要让核电站在太空中维持正常的姿态，就必须使用巨大的陀螺稳定器。我国天河号太空舱上使用的6个陀螺，总重量超过一吨。

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而在太空核电站上使用的陀螺，重量可能和核电站核反应堆的重量相当。
使用地球上能够找到的最紧凑设备，建造的太空核电站的最小重量也会超过800吨。
这些设备在地面上必须分割成模块，然后发射到太空，由航天员现场组装。
国际空间站建成花了12年，组建一个太空核电站，可能花费的时间也与此类似。

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所以从可行性的角度上来说，除非人类有了反重力飞行器，能够让10万吨的航空母舰飞入太空，否则在太空中建造核电站是非常不合算的。
在目前技术条件下，使用化学火箭进入外太空，建造巨大的空间站和太空城市所需要的电力，唯一可能是使用太阳能电池。
》太空中，阳光耀眼，发电最佳。
在地面一平方米太阳能电池板的电功率是一百五十瓦。

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我国目前最大的地面光伏电站位于青海省共和县塔拉滩，面积600平方公里，光伏电池的总功率为1,200万千瓦。
原来塔拉滩是一个光秃秃的不毛之地，由于光伏电池遮蔽了阳光，地面的光照下降了30% ，减少了水量的蒸发，清洗光伏电池用的水滴到地下，让整个戈壁滩长满了碧绿的青草。草长得太高影响了光伏电池，又在光伏电站内养羊，控制草势。

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我国全国电站总的装机容量是20亿千瓦，从理论上说12万平方公里的戈壁滩铺满光伏电池，就可以满足全国用电量。
光伏发电是很有潜力，因为太阳的热功率实在巨大，而且还会稳定的燃烧50亿年。