在 11 月一個狂風大作的日子里，一架賽斯納渦輪螺旋槳飛機在賓夕法尼亞州上空 5000 米高度飛行，當時的側風風速高達 70 節 —— 幾乎與這架小型飛機的飛行速度相當。但這種顛簸的飛行條件并未阻礙任務的執行：飛機在飛越地面的過程中，成功向地面接收器實現了無線電能傳輸。

此次試飛是全球首次從移動航空器向地面進行無線輸電的成功嘗試。該試驗由總部位于弗吉尼亞州阿什本的初創公司 Overview Energy 開展，這家公司于 12 月結束隱秘研發模式，正式對外公布了這項成果。

不過，此次飛行任務的更深層目標，是為一個更宏大的愿景驗證可行性 ——從太空向地球進行無線輸電。Overview Energy 計劃將衛星發射至地球同步軌道（GEO），在這個永無黑夜的區域收集未受大氣過濾的太陽能，再將這些豐富的能源傳輸回地球。太陽能將以近紅外波的形式傳遞，地面現有的太陽能電池板即可完成能量接收。

這種名為空間太陽能發電的遠期構想，在過去十年間既是人們暢想的藍圖，也是科研領域的攻堅課題。加州理工學院的空間太陽能發電項目曾于 2023 年開展演示任務，在太空中利用微波完成了電能傳輸。與此同時，地面無線輸電技術也在穩步推進。美國國防高級研究計劃局（DARPA）于 2025 年 7 月創下了一項無線輸電新紀錄：利用激光在 8.6 公里的距離上，實現了 800 瓦電能持續傳輸 30 秒。

但在去年 11 月之前，從未有團隊實現過從移動平臺向地面接收器主動發射電能。

無線輸電技術邁入空中應用階段

盡管 Overview Energy 此次試驗傳輸的電能功率不高，但整個系統采用的組件與技術方案，均與該公司計劃用于太空的版本完全一致。“這不僅是首次在移動平臺上實現遠距離、有實際功率意義的光學無線輸電，”Overview Energy 首席執行官 Marc Berte 表示，“更是全球首次將無線輸電的全功能組件整合為一套系統并成功運行。這套技術方案的原理與功能，正是我們未來將推向太空并進行規模化應用的核心。”

該技術方案的突破性足以吸引頂尖專家的關注 —— 無線輸電領域專家 Paul Jaffe 便辭去了 DARPA 項目主管的職務，加入該公司擔任系統工程負責人。在任職 DARPA 之前，Jaffe 已在美國海軍研究實驗室工作了 30 年。

促使 Jaffe 決心加入這家初創公司的契機，是在一次會議上聽 Marc Berte 講解 Overview Energy 的技術規劃。“當時我就覺得，這個方案是真的能落地，”Jaffe 回憶道，“它似乎解決了很多其他構想中難以逾越的障礙。我記得回家后告訴妻子，我甚至覺得這個難題已經被攻克了。所以我開始思考：我是否應該做一件近乎‘離經叛道’的事 —— 辭去 DARPA 項目主管的職位，去投身這項全新的事業？”

在 Jaffe 看來，Overview Energy 方案最具吸引力的一點，是其解決了空間太陽能發電領域的功率密度難題。功率密度較低的波束更安全，因為它不會將大量能量集中投射到地球表面的某一個點，但這種波束的能量傳輸效率較低，難以輸送可用規模的電能；功率密度更高的波束傳輸效率更優，但研發團隊必須設計出相應的安全保障機制。

空間太陽能發電技術掀起新波瀾

此前，不少研究團隊都選擇微波作為無線輸電的載體。但 Jaffe 指出，除了向地球發射高強度微波束存在的安全隱患外，還存在一個關鍵問題：微波所在的 2—20 吉赫茲頻段，屬于他口中的 “頻譜黃金地段”，該頻段已被規劃用于 5G 蜂窩網絡等諸多應用場景。

“現實情況是，”Jaffe 表示，“就算現在真的有一套完全成熟的微波輸電型空間太陽能發電衛星系統在軌運行，地面也配套建設好了數公里級的微波接收站 —— 這套系統也根本無法啟動，因為相關頻譜并未被分配給這類輸電應用。”

正因如此，Overview Energy 計劃采用功率密度更低的廣域紅外波進行電能傳輸。地面現有的大型商業光伏電站，完全可以像接收日光照射一樣，直接接收這種紅外波束傳輸的能量。“相當于接收端的基礎設施已經現成可用。”Marc Berte 說。該公司的下一個重要目標，是研發適用于近地軌道的技術驗證原型機；按照規劃，他們希望到 2030 年實現地球同步軌道衛星兆瓦級電能傳輸，到本世紀 30 年代后期實現吉瓦級傳輸規模。

目前，外界對于空間太陽能發電技術的可行性仍存在諸多質疑。這是一項極具前瞻性的技術，還有大量難題亟待攻克，包括衛星如何抵御軌道碎片撞擊、以及發射大型空間發電站所需的高昂成本等。（據該公司介紹，Overview Energy 的衛星將采用地面折疊制造、入軌后展開的設計方案。）

“降低單位質量的發射成本至關重要，”Jaffe 表示，“在此基礎上，核心任務就變成了提升系統的比功率。我們在 Overview Energy 正在研發的多項技術，都是圍繞這兩個核心目標展開的。”