一个仅使用三颗卫星以无线方式提供月球背面资源开发所需电力的想法

示意图显示了部署在月球和地球之间拉格朗日点“L2”的三颗太阳能卫星（SPS）向月球背面无线供电的机制。

在光晕轨道上运行的三颗太阳能发电卫星的模型。

这可能是月球背面太空探索又向前迈出一步的机会。

蒙特利尔科技学院的一个研究小组已经架设了三颗太阳能卫星（Solar），我们发表论文指出，最佳解决方案是部署一颗动力卫星（SPS），并以无线方式向安装在月球上的接收设备供电表面。

*一个天体平衡另外两个天体所施加的重力和离心力并变得稳定的点。 在这种情况下，另外两个天体是月球和地球，卫星在拉格朗日点附近的闭合轨道（晕轨道）中运行。

■据说存在稀有金属的月球背面
在无法从地球直接观测到的月球背面，有许多因小行星和彗星碰撞而形成的陨石坑。 由于存在地球上稀有的铂族元素（稀有金属）矿石，未来月球背面的资源开发充满希望。

另一方面，由于月球和地球的潮汐力，月球的公转周期和自转周期重合，因此月球的许多区域将在大约14天的时间内保持完全黑暗。 因此，月球背面太空探索的重要问题之一就是确保电力供应，防止夜间电池耗尽而导致任务中断。

例如，美国国家航空航天局（NASA）正在研究在月球表面安装电网。 据2007年的报告称，要实现在月球上建造载人基地，需要在0.1至10公里的距离上输送容量约为50千瓦的电力，以及输电网的材料满足这个要求的是铜线。 然而，除了铜材料必须从地球运输之外，月球表面周围的风化层可能会磨损电网，从而提高维护成本。 领导这项研究的蒙特利尔理工学院的Gunes Karabulut Kurt博士表示，由于成本原因，安装电网很难实现，这促使他开始研究无线电力传输。

利用光空间通信供电

研究小组设想的无线供电是一种应用“自由空间光学”的系统，由利用太阳光获取电力的太阳能发电卫星和将光能转换为电能的面板组成。 这是一种通过将太阳能发电卫星发出的激光照射到安装在月球表面的面板上并将激光转换为电力，即使在夜间月球表面也可以获得电力的系统。

研究小组进行了模拟，假设激光振荡器的孔径直径为50 m，接收激光的面板直径为1 m，他们发现，如果将三颗太阳能发电卫星部署在月球背面 L2周边的光晕轨道上，就有可能覆盖100%的电力供应。 另外，当我们模拟减少太阳能发电卫星的数量，为月球南极供电时，我们发现，只要三颗太阳能发电卫星绕晕轨道一周，就能满足全部八天的供电。另一方面，一颗卫星只可以覆盖44.56%，两颗卫星只能覆盖88.6%，从而得出至少部署三颗卫星的结论。

■预计在2026年执行的“阿耳忒弥斯3号”任务期间也将进行演示。
计划于2026年执行的载人探月任务“阿耳忒弥斯三号”，目标是在月球南极附近着陆。 库尔特博士表示，由于月球自转轴相对于其轨道的倾角低至6.68度，因此月球南极周围存在“白夜”，月球南极几乎暴露在所有阳光照射下。阳光和“极地之夜”，由于“夜晚”的存在，据说适合进行无线电力传输的实验。

库尔特博士在接受太空发展和天文学新闻网站《今日宇宙》采访时表示，“未来，我想关注更接近现实的模型”，并表示他想推进他的研究并考虑到风化层等的影响。