08_06_2025星島日報(紐約大都會版)

太空太陽能發電系統 (Space Based Solar Power, SBSP) 太空太陽能電站的構思最早 是由美國科學家格拉澤於1968年提 出,以提升太陽能的利用率,其他 國家隨後亦開展相關研究。 中國太空太陽能電站的研究始 於「十一五」(第十一個五年規劃, 即2006至2010年),雖然起步較晚, 但在系統設計和關鍵技術方面已取 得成果,相關的「逐日工程」在2018 年啟動,並計劃於2030年發射首座 太空太陽能試驗電站,2040年建設 兆瓦級(MW)、2050年實現千兆瓦級 (GW)太空太陽能電站,引領人類進 入「來自太空的無限能源時代」。 人類第一次「天地供電」發生於 2023年,美國加州理工學院團隊把 一個小型測試模組送進低地球軌 道,他們利用自家設計的天線陣 列,把能量傳送到30公分外的接收 天線,點亮了一顆LED燈外,更成 功把光伏電力轉化成微波,發射到 地球的大學實驗室頂的接收器。 英國新創太空太陽能和冰島 能源公司在2024年10月簽署合作協 議,冰島可望於2030年成為全球第 一個接受太空太陽能電力的國家。 太空太陽能電站建造工程 在太空建造太陽能電站的核心 目標是最大限度地利用太陽輻射能 量。地球同步軌道(約高度36000公 里)是建造電站的理想位置,因為 能夠保持與地球同步旋轉,始終面 向地球的固定區域,幾乎不受地球 陰影影響,可以全天候24小時收集 太陽能。太陽能面板須採用超輕量 化、高效率的光伏技術,以減少發 射成本。同時,太陽能板必須能根 據太陽的位置進行自動調節,保持 最佳的能量吸收效率。 專家表示,如果在地球同步軌 道上部署一條寬度1000米的太陽能 發電板,一年接收的太陽輻射 能量,已大約等於目前地球石 油儲量的能量總和。 如何把太陽能傳回地球? 目前將太陽能轉換為可傳輸的 能量,最常見的方案是將太陽能轉 化為電能後,利用微波或激光的形 式進行無線傳輸。「微波傳輸」是一 種成熟的方案,因為它可以穿透地 球大氣層且損耗較低。電站將光能 轉換為直流電,再通過高效的變 頻技術,將電能轉變為頻率在2.45 GHz或5.8 GHz的微波信號,實現遠 距離傳輸。 「激光傳輸」是另一種選擇,主 要優勢在於激光束的能量密度高, 能對準較小的接收區域,適合用於 固定地點的能量傳輸,然而激光傳 輸容易受到雲層和大氣擾動的影 響,需要結合精準的瞄準與調控技 術。 無論是微波還是激光傳輸,都 須確保傳輸過程中的能量損耗降至 最低,並避免對地面生態或飛機航 道造成影響。 「整流天線陣列」與能量轉換 要有效接收從太空傳回的能 量,地面須建設專門的接收站, 稱為「整流天線陣列」(Rectifying Antenna)。這些陣列由大量小型天 線單元組成,高效地接收能量,並 將其轉換為直流電,再輸送到地面 電網中。 地面接收站通常選址在開闊、無 遮擋的區域,例如沙漠或海面上, 這樣不僅能減少對人口密集地區的影 響,還可充分利用未開發土地。接收 站須配備智能控制系統,根據實時數 據調整接收角度去提高效率。 開發太空太陽能6大優勢 太陽能從太空傳回地球的過程 確實複雜且費用高昂,但仍然有許 多科學家致力研究和推動這項技 術,因為它具有其他能源形式無法 比擬的優勢和潛力。 1. 解決全球能源危機︰隨着人口增 長和經濟發展,全球能源需求持 續增加。根據國際能源機構(IEA) 的數據,到2050年全球能源需求 預計將增長約50%,而現有的化 石燃料儲量無法長期支撐。若建 設足夠的太空太陽能電站,將可 滿足全球能源需求。 2. 提供穩定持續能源︰地面太陽能 系統的發電效率受制於多種因 素,例如晝夜變化、天氣條件、 大氣層吸收等。即使在光照條件 良 好 的 地 區,地面太 陽能板的平 均利用率也只 有約10至25%。相比 之下,太空太陽能電站可全天候 持續接收太陽輻射,穩定地支援 全球能源網絡。 3. 減少碳排放︰全球面臨氣候變化 危機,國際社會提出了在2050年 實現碳中和的目標。太空太陽能 發電是一種潔淨且零排放的能源 形式,從收集到使用的過程中都 不會產生二氧化碳。 4. 解決偏遠地區能源短缺問題︰全 球仍有許多地區無法獲得穩定的 電力供應,例如沙漠、深山和發 展中國家的偏遠村落。這些地區 的能源基礎設施建設困難,傳統 的電網無法有效覆蓋。太空太陽 能具有靈活性,可將能量直接傳 輸到指定地點,毋須依賴地面電 網,為偏遠地區提供穩定能源, 發展經濟,改善生活。 5 支援太空探索︰太空太陽能技術 可以直接向月球、火星或其他星 球提供能源,是人類進一步探索 和開發太空領域的關鍵技術。 6. 長期經濟效益︰雖然建設太空太 陽能電站初期投資巨大,但從長 遠來看,它比傳統能源形式更具 經濟效益。太空太陽能電站幾乎 毋須燃料成本,加上隨着發射成 本降低,例如可重複使用火箭技 術的普及,成本更有望進一步下 降。科學家預測到本世紀中葉, 發電成本或可降至每千瓦0.10至 0.15美元,比地面太陽能和風能的 成本更低。 不久將來,當你仰望星空,或 許那閃爍的光點不再只是衛星,而 是一座正在為地球輸送能源的太空 太陽能電站,人類將真正迎來「來自 太空的無限能源時代」。 小思考、大智慧 1. 太空太陽能若以微波信號傳送回地 球,會加劇當地暖化的現象嗎? 2. 除了建造太空太陽能電站需要高昂 成本外,你還想到有甚麼缺點嗎? 參考答案 1. 太空太陽能所產生的熱能是微不足 道的,英國天文學家計算出頻率在 2.45 GHz或5.8 GHz的微波信號只 會令當地氣溫上升0.0006°C,比較 現時地面用太陽能光伏板所造成的 熱能遠低得多,亦不會像燃燒化石 燃料排放大量溫室氣體加劇全球暖 化,因此是綠色能源的新選擇。 2.(自由作答)太空太陽能電站都需要 定期維護及維修,當中的花費十分 昂貴。另外,亦要接受太空環境的 挑戰,例如太空隕石及太空垃圾的 衝擊、高強度的太陽輻射及太陽能 板老化問題,但隨着技術的進步, 深信所有缺點將會陸續減少。 星島教室 科技與生活 鄭俊傑 中華基督教會 協和小學(長沙灣) 副校長 王溢濠 中華基督教會 協和小學(長沙灣) 老師 在地球同步軌道上,一座龐大 的太空電站靜靜懸浮於漆黑的太空 中,鋪展如巨型花瓣的太陽能板無 聲地吸收着太陽輻射。無論白晝或 黑夜,無論風暴或晴空,電能都精 準地投射到地球上,默默為地球無 間斷提供清潔能源——這並非科幻 電影的場景,而是人類正在努力實 現的未來。 本欄,由教育評議會邀請資 深中小學老師、校長及大學講師 撰稿,旨在為學生提供多元化的 STEAM學習材料,引發學生探求知 識的興趣,將學習融入生活,培養 學生的世界觀、敏銳的觸覺、積極 學習的態度。 作者介紹 D6 侷芎 08.06.2025 星期三 本欄歡迎院校學者投稿,分享個人學術見解及研究成果,1400字為限,查詢及投稿請電郵︰education@singtao.com。 在當今科技迅速發展的背景下,人工智 能(AI)已逐步滲透至教育領域的各個層面。 作為傳承中華優秀傳統文化重要組成部分的 大學階段古典詩詞教學,亦無可避免地受到 AI技術的影響。AI與傳統學科的結合,不僅 帶來了技術層面的革新,更在人文領域掀起 了一場深刻的變革。這種變革不僅限於技術 本身,而是進一步聚焦於人文內容的處理與 創新。 3大革新 在大學中文課程中,古典詩詞教學一直 是教學的核心與難點所在。隨着AI技術的廣 泛應用,其在詩詞教學中的潛力日益顯現, 為傳統教育模式注入了新活力。筆者從以下 3個方面探討AI如何助力古典詩詞教學的革 新。 1. 搭建橋樑 直入古典門徑 AI的自然語言處理(NLP)技術,能夠對 詩詞進行語義分析及句法拆解。以清代詞 人納蘭性德的〈琵琶仙.中秋〉為例,AI可 迅速解析詩中意象,如「舊時明月」、「清輝 如雪」、「輕紈小扇」等,並提供相關背景說 明,如清初詞風與詞人身世之間的關係。對 於非中文專業的學生而言,這一功能有效降 低學習難度;AI技術搭建了一道橋樑,讓學 生不必跋山涉水,就可以直接進入古典詩詞 的門徑之中。 2. 沉浸式場景 體會古人情志 AI結合虛擬實境(VR)技術,可為學 生創造沉浸式詩詞學習場景。例如,學生 通過VR設備,「走進」唐代詩人王灣〈次北 固山下〉所描繪的兩岸春境中,聆聽碧波 蕩漾、春水潮漲之聲,體驗詩中的青山亂 疊,小路蜿蜒,小船輕疾之氛圍。充分體 會詩中描寫的晝夜和冬春交替過程中的景 象及心中的喜悅,以及以歸雁傳書表達作 者對家鄉的思念之情。這種多感官的學習 方式,將詩詞從抽象的文字轉化為鮮活的 場景,大幅提升學生的情感共鳴與審美體 驗。 3. 模仿創作 實現個性表達 基於GPT模型等AI詩歌生成技術,已 能夠模仿古典詩詞風格生成作品。大學教師 可利用此技術設計互動課程。例如要求學生 輸入主題及個人感受,用AI生成的近體格律 詩。並與李白、杜甫、李商隱、杜牧等詩人 的經典之作進行比較,從格律與意境的異同 角度,對AI生成的作品進行修訂,使其更加 貼合自己的人生經歷和獨特的個人感受,使 詩作個人化、獨特化。此教學方式不僅增添 了課程趣味性,還深化了學生對詩詞韻律的 理解與內化。 文教轉型 事實上,AI的發展速度已遠遠超出人 們的預期。ChatGPT、DeepSeek等大型語 言模型的問世不僅在學術界掀起了熱烈討 論,更在全社會範圍內引發了廣泛關注。 AI的本質,在某種意義上並非與人類競 爭,而是作為協助人類、服務人類的強大 工具而存在。 2024年5月,嶺南大學校長秦泗釗教授 在接受媒體採訪時明確指出,「教育要跟上 時代,掌握AI而非被取代」。基於此理念, 大學將ChatGPT與DeepSeek等工具引入 校園,嵌入學校網站,供全校師生免費使 用,以促進教育與技術的深度融合。這樣 的舉措反映了AI在教育領域的潛力,也為 古典詩詞教學等傳統學科的創新提供了新 的可能性。 總體而言,AI技術的融入為古典詩詞教 學提供了多維度的創新路徑,既提升學習效 率,又豐富了教學體驗,為傳統文化教育的 現代化轉型開闢了新的可能性。 儘管AI在古典詩詞教學中的應用帶來了 諸多便利,其局限性與挑戰亦不容忽視。例 如AI創作的制式化、人文深度的缺失等問 題,都需要科技人士和教育工作者進行深刻 的反思和調整。在大學階段的古典詩詞教學 中,人工智能(AI)不太可能完全取代教師, 而是更適宜作為協助者,融入教育實踐,與 教師形成互補共生的教學模式。筆者認為, 以教師為主導,AI輔助的協作模式,應是未 來古典詩詞、乃至人文學科的教學發展新方 向。 嶺南大學中國語文教學與測試中心高級講師 李斐博士 "*佻䴉⥝統㳴璇 㝕㳴⺜⪿雯雘侷㳴偈做⻔ 知識轉移 「嶺」航未來 AI與傳統學科的 結合,不僅帶來了技 術層面的革新,更在 人文領域掀起了一場 深刻的變革。

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