專利名稱：：發(fā)電和配電系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明針對(duì)一種用于發(fā)電和將電力分配給需要電力的居住區(qū)的方法和系統(tǒng)以及該方法在以下方面的使用，即，能夠?qū)崿F(xiàn)利用來(lái)自地球的電能部署月球太陽(yáng)能系統(tǒng)以支持地球、太空和月球之間的運(yùn)輸系統(tǒng)，還提供對(duì)月球上的操作的支持。
背景技術(shù)：
：據(jù)估計(jì)，到2050年，100億人口的繁榮世界將需要至少20TWe的電力。目前，使用諸如石油、天然氣、核能和煤炭的燃料發(fā)電，而少量電則通過(guò)諸如太陽(yáng)、風(fēng)或水力發(fā)電設(shè)施的可再生能源產(chǎn)生。由于石油和天然氣等重要天然儲(chǔ)藏的地緣政治分布，導(dǎo)致獨(dú)立的石油公司面臨著保持對(duì)這樣的資源的使用權(quán)的日益增長(zhǎng)的困難。另外，必須將發(fā)掘的燃料安全地運(yùn)輸?shù)桨l(fā)電設(shè)施，而發(fā)電設(shè)施通常離發(fā)掘地點(diǎn)很遠(yuǎn)，并且經(jīng)常在不同的國(guó)家。這涉及到管道、輪船、油輪等。這樣的運(yùn)輸?shù)陌惭b和維護(hù)是很昂貴的，并且由于事故、破壞或恐怖行為使得這樣的運(yùn)輸存在著潛在的危險(xiǎn)。最后，易于獲得的化石燃料資源逐漸耗盡，需要勘查以試圖找到這樣的燃料的新源頭。隨著世界電力需求和人口增加繼續(xù)耗盡天然氣和石油，找到這樣的資源的新源頭所在的位置并對(duì)其進(jìn)行開發(fā)的斗爭(zhēng)將日益困難。這導(dǎo)致逐漸長(zhǎng)高的價(jià)格和對(duì)世界人口的電力供應(yīng)的短缺，預(yù)計(jì)該問(wèn)題將隨著時(shí)間而變得更糟。本發(fā)明與我的涉及PowerCollectionandTransmissionSystemandMethod的在先美國(guó)專利No.5,019,768和5,223,718相關(guān)，這些專利的內(nèi)容通過(guò)引用包含于此。在這些專利中，電力收集系統(tǒng)包括將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為低強(qiáng)度微波束的太陽(yáng)能收集站。將這些微波束引向微波接收機(jī)或整流天線(rectenna)，將這些波束轉(zhuǎn)換為電。整流天線是將微波整流為電的相隔非常近的天線場(chǎng)。第5,019,768號(hào)美國(guó)專利描述了以月球?yàn)榛氐奶?yáng)能系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用微波將商業(yè)用電傳遞到地球。這種系統(tǒng)比地面太陽(yáng)能系統(tǒng)對(duì)環(huán)境破壞少得多、更安全、更可信任。另外，由于月球表面為真空并且無(wú)云，所以月球上的太陽(yáng)能收集系統(tǒng)具有的主要客觀優(yōu)點(diǎn)為能夠使用軌道鏡來(lái)使太陽(yáng)光會(huì)聚在太陽(yáng)能電能轉(zhuǎn)換器上。制造超薄鏡比制造太陽(yáng)能電能轉(zhuǎn)換器容易得多。后一設(shè)備需要高純度硅和其它稀有材料，諸如硒、鎵、碲、鎘和鍺。反射器可會(huì)聚太陽(yáng)光，從而每電力輸出單位需要面積更小的太陽(yáng)能電池。以月球?yàn)榛氐奶?yáng)能收集和發(fā)射系統(tǒng)的初始構(gòu)造的一個(gè)潛在問(wèn)題在于將必需的裝備部署到月球以及在月球上建立太陽(yáng)能發(fā)電站的成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于從一個(gè)基于地球的位置到另一個(gè)基于地球的位置重新分配能量的新型改進(jìn)的能量運(yùn)輸系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種從地球向太空、具體地說(shuō)向月球運(yùn)輸裝備的更便宜的方式，以便及時(shí)完成以月球?yàn)榛氐奶?yáng)能發(fā)電站，以向地球提供大量的電力，從而減小并最終消除對(duì)化石燃料供應(yīng)的依賴。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種配電系統(tǒng)，該配電系統(tǒng)包括至少一個(gè)電源；至少一個(gè)微波發(fā)射機(jī)，用于將電轉(zhuǎn)換為至少一個(gè)微波束，并在所選方向上引導(dǎo)該波束；和至少一個(gè)軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，用于接收被引導(dǎo)的微波束。所述轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星具有用于將接收的微波束轉(zhuǎn)換為多個(gè)輸出微波束并將輸出波束引向所選目標(biāo)的發(fā)射機(jī)。在實(shí)施例中的電源和微波發(fā)射機(jī)位于地球上，該電源可以是發(fā)電單元，但是電源和微波發(fā)射機(jī)也可位于任何天體上或太空中。所述目標(biāo)可以是地球上的接收機(jī)單元、月球上的接收機(jī)單元、圍繞地球或月球的軌道中的其它轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星、軌道飛行器、地球至軌道飛行器或太空運(yùn)輸飛行器等。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種運(yùn)輸能量的方法，在該方法中，從諸如石油、天然氣、甲烷、固態(tài)燃料的天然能源或諸如地?zé)帷⒑嘶蚩稍偕芰康哪茉刺崛∵@些源中的燃料，并在地球上的第一位置將這些燃料轉(zhuǎn)換為電，然后在相同的位置將該電轉(zhuǎn)換為一個(gè)或多個(gè)微波功率束。將每個(gè)波束引向圍繞地球的軌道中的轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，該轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星不必處于對(duì)地同步的軌道中。該轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星然后使多個(gè)微波功率束瞄準(zhǔn)所選目標(biāo)。所述目標(biāo)可以是位于地球上的各用電者位置中的整流天線、通過(guò)兩個(gè)或更多個(gè)中繼步驟將波束引向地球遠(yuǎn)側(cè)的接收機(jī)的一個(gè)或多個(gè)中繼衛(wèi)星、軌道飛行器、地球至軌道飛行器或太空運(yùn)輸飛行器、月球基地和/或圍繞月球的軌道中的軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星。該系統(tǒng)將顯著地減少?gòu)母鞣N天然存在的燃料源發(fā)電和配電的成本。在目前系統(tǒng)中，典型地通過(guò)管道、輪船、卡車、鐵路等將諸如石油和氣體的燃料從它們的源頭運(yùn)輸?shù)街饕挠秒妵?guó)家中的一個(gè)或多個(gè)配電位置。另外，通常通過(guò)電力線長(zhǎng)距離地運(yùn)輸由固態(tài)燃料、地?zé)峄蚝税l(fā)電廠或可再生系統(tǒng)生成的電。目前的基于地球的能量運(yùn)輸系統(tǒng)需要大量有形資產(chǎn)，諸如管道、輪船、鐵路線、油輪卡車、電力線等，這些有形資產(chǎn)的初始建造和維護(hù)與保護(hù)是很昂貴的。本發(fā)明的系統(tǒng)避免了用于在地球上長(zhǎng)距離運(yùn)輸能量或燃料的基于地球的基礎(chǔ)設(shè)施，而是在源頭將燃料或能源轉(zhuǎn)換為電，然后將電轉(zhuǎn)換為微波束，將該微波束從地球引到繞地球軌道飛行的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星。該系統(tǒng)不是運(yùn)輸原子，而是運(yùn)輸光子，這更快并且更有效。然后選擇性地將微波能量重新引到地球上位于用電者附近的接收站?？梢灾鹈氲貙⒊墒β手匦乱蛐枰娏Φ氖袌?chǎng)，避免容積和重量龐大的燃料的長(zhǎng)距離地球運(yùn)輸?shù)男枰４送?，該系統(tǒng)的微波能量基本上沒(méi)有延時(shí)，并且例如與管道中石油的延時(shí)相比，幾乎可瞬時(shí)轉(zhuǎn)向。從地球部署波束轉(zhuǎn)向器，并在圍繞地球的低軌道中對(duì)其進(jìn)行組裝。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可通過(guò)低成本離子驅(qū)動(dòng)類型的運(yùn)輸飛船將組裝的波束轉(zhuǎn)向器從低地球軌道運(yùn)輸?shù)礁哕壍阑驅(qū)Φ赝杰壍乐?，所述運(yùn)輸飛船例如由W.Brown(BrownW.C.ATransportronicSolutiontotheProblemofInterorbitalTransportation，NASACR-191162/pt-7452，圖1-11，1992年7月)提出的運(yùn)輸飛船?？赏ㄟ^(guò)從地球上的發(fā)射機(jī)發(fā)射的微波束為該運(yùn)輸飛船提供電力。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種統(tǒng)一的發(fā)電和配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括與化石燃料相鄰的至少一個(gè)組合式電力提取、轉(zhuǎn)換和發(fā)射設(shè)施，該設(shè)施具有提取單元，用于提取化石燃料；發(fā)電單元，與提取單元相鄰，用于將燃料轉(zhuǎn)換為電；微波成束單元，與發(fā)電單元相鄰，用于將電轉(zhuǎn)換為至少一個(gè)微波束，該成束單元包括對(duì)微波束進(jìn)行引向的波束引向器；至少一個(gè)轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，繞地球軌道飛行，用于接收微波束；和地球上的多個(gè)整流天線接收機(jī)站，用于接收微波束并將這些波束轉(zhuǎn)換為電，所述衛(wèi)星具有用于根據(jù)當(dāng)前電力需求將多個(gè)微波束引向所選整流天線站的波束引向裝置。在將微波束引到所選整流天線接收機(jī)站之前，可通過(guò)至少兩個(gè)轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星對(duì)微波束進(jìn)行中繼。在本發(fā)明的實(shí)施例中，電力設(shè)施還具有收集器，用于收集由發(fā)電單元產(chǎn)生的廢氣，例如二氧化碳和加壓的氣體或氣流；和注射設(shè)備，用于將廢氣注射回埋在地下的化石燃料供應(yīng)源，它可以是油田、天然氣田或煤炭礦藏。這將導(dǎo)致提高從耗盡礦田的化石燃料的回收，并減小或消除由于將以其它方式從發(fā)電單元釋放的氣體而產(chǎn)生的大氣污染?？墒褂秒娏驮诎l(fā)電期間排放的化學(xué)物質(zhì)制造從多孔巖石排出石油的化學(xué)物質(zhì)。眾所周知的是，對(duì)于油田，大多數(shù)石油在一級(jí)回收(天然加壓和泵壓)和二級(jí)回收(通常為注水)技術(shù)已達(dá)到它們的極限之后仍然保留。研究已指出，與使用一級(jí)和二級(jí)回收技術(shù)提取石油相比，使用二氧化碳注射可回收更多的石油。通過(guò)在與油田或其它化石燃料供應(yīng)源相同的地點(diǎn)提供發(fā)電設(shè)施，可以現(xiàn)場(chǎng)以非常少的開支回收加壓的二氧化碳和其它氣體的供應(yīng)，并立即將加壓的二氧化碳和其它氣體的供應(yīng)用于注射到油田等中以提高抽取。這還減少或消除了來(lái)自諸如汽輪機(jī)等發(fā)電機(jī)的氣體副產(chǎn)物的污染。為了減小大氣污染，已提議隔離二氧化碳或?qū)⒍趸奸L(zhǎng)期存儲(chǔ)在地下槽或天然礦藏中。直到現(xiàn)在，化石燃料行業(yè)已趨向于認(rèn)為二氧化碳的隔離是可能限制發(fā)電行業(yè)的不期望的開支。從燃料氣體捕捉二氧化碳然后將其運(yùn)輸回化石燃料源進(jìn)行隔離將是非常昂貴的。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)在與化石燃料源相同的地點(diǎn)提供發(fā)電，從而它比捕捉燃料氣體并將其注射回化石燃料供應(yīng)源或其它燃料供應(yīng)源(例如油田)更經(jīng)濟(jì)。這將還具有提高石油或其它燃料回收的好處，其不只是抵消二氧化碳的捕捉和隔離的成本?？扇菀椎貙⒌孛姘l(fā)電和微波成束系統(tǒng)及方法改用為除了提供對(duì)地球上的消費(fèi)者的電力供應(yīng)之外還提供用于太空運(yùn)輸目的的便宜的電力。另外，可使功率束直接從地球瞄準(zhǔn)月球基地或繞月球軌道飛行的轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星。這可使得在以上標(biāo)出的專利中描述的月球太陽(yáng)能發(fā)電站的構(gòu)造更可行。軌道中的其它轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星可用于支持太空操作或者將電力直接發(fā)射到月球上的整流天線站?？蓮幕诘厍虻陌l(fā)射機(jī)地點(diǎn)和/或軌道衛(wèi)星對(duì)微波束或幾種這樣的波束進(jìn)行引向，以對(duì)載貨飛船提供電力，從而將用于構(gòu)造如在以上引用的我的在先專利中描述的以月球?yàn)榛氐碾娏κ占桶l(fā)射系統(tǒng)的必要裝備從地球運(yùn)輸?shù)皆虑颉Ｔ谝粋?cè)上具有整流天線的離子驅(qū)動(dòng)載貨飛船將從地球上和太空中的一連串成束站點(diǎn)接收微波束，以提供用于將飛船從低地球軌道驅(qū)動(dòng)到圍繞月球的軌道中的電力。在已通過(guò)合適的登陸飛行器將所述裝備從飛船運(yùn)輸?shù)皆虑虮砻嬷?，可使飛船返回到低地球軌道。雖然旅程將比傳統(tǒng)的火箭系統(tǒng)花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間，但是由于消除了復(fù)雜的火箭和它們的龐大的燃料負(fù)荷及裝備，所以該系統(tǒng)將顯著地減小所需的推進(jìn)劑質(zhì)量和用于將裝備部署到月球的成本。從以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施例的詳細(xì)描述，將更好理解本發(fā)明，在附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的月球電力收集和發(fā)射系統(tǒng)的示意圖；圖2是月球上的電力收集和發(fā)射站的示意圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于地球的能量運(yùn)輸或分配系統(tǒng)；圖4示出用于微波功率成束的平面方陣的一部分；圖5示出用在系統(tǒng)中的可能的軌道轉(zhuǎn)向器；圖6示出可用于運(yùn)輸材料和將軌道轉(zhuǎn)向器從低地球軌道移動(dòng)到高軌道中的離子驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸飛船；圖7示出用于使用來(lái)自地球的微波束能量將用于構(gòu)造月球發(fā)電站的裝備運(yùn)輸?shù)皆虑虻南到y(tǒng)；圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的發(fā)電和配電系統(tǒng)的框圖；圖9示出用于提供臨時(shí)電力設(shè)施的臨時(shí)整流天線系統(tǒng)；圖10示出形成配電系統(tǒng)一部分的、用在臨時(shí)或永久整流天線設(shè)施上的聚焦控制系統(tǒng)；圖11示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用圖8的系統(tǒng)直接從地球并且還利用轉(zhuǎn)向波束為月球基地提供電力；圖12示出可由來(lái)自圖8的配電系統(tǒng)的微波束為其提供電力的航天飛機(jī)；和圖13是圖12的航天飛機(jī)的推力艙的截面。具體實(shí)施例方式圖1和圖2是如在我的第5,019,768和5,223,718號(hào)美國(guó)專利中描述的現(xiàn)有技術(shù)的電力收集和發(fā)射系統(tǒng)的示意圖，這些專利的內(nèi)容通過(guò)引用包含于此。如圖1所示，太陽(yáng)能收集和微波發(fā)射站10設(shè)置在月球45上，它將微波功率束15發(fā)射到軌道轉(zhuǎn)向器13，波束16從軌道轉(zhuǎn)向器13發(fā)射到地球22上的所選小型接收機(jī)或整流天線站14上。圖2示出了示例性的月球上的太陽(yáng)能收集和微波發(fā)射站。該站包括光生伏打陣列或太陽(yáng)能收集器1、微波發(fā)射器2和微波反射屏3以及暗線。為了本申請(qǐng)的目的，應(yīng)用于諸如地球或月球的第一天體的術(shù)語(yǔ)“遠(yuǎn)側(cè)”是指遠(yuǎn)離第二實(shí)體或第一實(shí)體上的特定位置并且不在該實(shí)體或位置的視線中的一側(cè)，第二實(shí)體為另一天體或圍繞第一實(shí)體或第二實(shí)體的軌道中的軌道衛(wèi)星。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于地球的能量運(yùn)輸或分配系統(tǒng)及方法。雖然如以下描述的系統(tǒng)和方法是指從地球產(chǎn)生和發(fā)射電力，但是將理解，該系統(tǒng)可選地可建立在其它行星、月球或其它天體上。在其它實(shí)施例中，不必將該系統(tǒng)附在天體的表面上，該系統(tǒng)可在太空中自由漂浮。在圖3的典型實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)發(fā)電站20建立在地球22上的天然燃料源的所在地，天然燃料源諸如油田或天然氣田或煤礦或其它天然能源，諸如地?zé)醿?chǔ)藏、風(fēng)源、太陽(yáng)能源等。為了本申請(qǐng)的目的，術(shù)語(yǔ)“發(fā)電站”是指將任何能源轉(zhuǎn)換為電的任何合適的發(fā)電單元和將電轉(zhuǎn)換為微波束并將該功率束引向任何所選目標(biāo)的任何適合的設(shè)備。在一些實(shí)施例中，發(fā)電站可包括其它設(shè)備，諸如廢氣回收系統(tǒng)。每個(gè)站20包括轉(zhuǎn)換器或發(fā)電單元和微波天線結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換器或發(fā)電單元將天然能源轉(zhuǎn)換為電，微波天線結(jié)構(gòu)將電轉(zhuǎn)換為微波并將微波束24引向處于低地球軌道、高地球軌道或圍繞地球的對(duì)地同步軌道30中的軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星25。站20將適合于地面運(yùn)行。每個(gè)波束照射轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星接收輸入的微波能量，然后將一個(gè)或多個(gè)輸出波束26發(fā)送到位于用電者附近的接收機(jī)或整流天線站28。轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星25還可將功率束29發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)其它轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星25，由其將波束48重新引向不能直接看見(jiàn)第一轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星25的第二接收機(jī)28(即，相對(duì)于第一轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星的地球遠(yuǎn)側(cè)上的接收機(jī)或整流天線站)。可使用商用微波元件或者以與在以上引用的我的在先美國(guó)專利中描述的月球發(fā)射機(jī)類似的方式來(lái)構(gòu)建地面發(fā)射機(jī)20。可如在以上引用的我的第5,019,768號(hào)在先美國(guó)專利中描述的那樣布置為接收機(jī)或整流天線站位于微波束的近場(chǎng)中。在該系統(tǒng)中產(chǎn)生的微波束的波長(zhǎng)適當(dāng)?shù)卮蠹s為12厘米，這些微波束幾乎不被吸收地穿過(guò)云、雨、霧和灰塵。名義上，這些波束將具有小于正午太陽(yáng)光的強(qiáng)度的百分之二十的強(qiáng)度，并且這些波束將可靠地將電力傳遞到直徑為幾百米或更大的整流天線站。每個(gè)整流天線站將它接收的至少85％的微波功率轉(zhuǎn)換為電，并將該電提供給本地或地區(qū)電力網(wǎng)。整流天線站28包括相隔非常近的天線場(chǎng)，這些天線將把微波整流為電，并將電力輸出到本地電網(wǎng)。已證明整流天線能夠?qū)⑷肷涞奈⒉ㄊ拇蠹s85％轉(zhuǎn)換為1,100We/m2的電力?？稍谏虡I(yè)區(qū)或農(nóng)業(yè)區(qū)中的一塊陸地上建造整流天線以將清潔電力提供給一個(gè)地區(qū)。圖4示出了可用于從圖3的站20發(fā)出微波功率束的平面方陣的一部分。BrownW.C.在(1994)ATransportronicSolutiontotheProblemofInterorbitalTransportation，NASAContractNAS3-25066，RaytheonCorp.166pp中描述了該類型的微波功率成束陣列。該陣列包括一系列有槽的波導(dǎo)管32，它們形成可將400MWe微波束投射到接收機(jī)或軌道中的轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星的平面陣列。該特定的陣列幾何形狀可將波束從垂直方向向東和西掃射60度。可通過(guò)滾壓和模切工藝用薄壁鋁片制造有槽的波導(dǎo)管。繞地球軌道飛行并從站20接收功率束的轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星25可將接收的功率重新發(fā)射到地球上的多個(gè)整流天線28以在地球上的任何地方提供電力。轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星消除了能量存儲(chǔ)的需要。這些衛(wèi)星不必處于對(duì)地同步或固定的軌道中，否則將會(huì)限制可將功率束引向的位置。相反，衛(wèi)星25處于寬范圍的軌道中，并且可向地球上的任何位置提供功率束。轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星25還可將功率束發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)次級(jí)衛(wèi)星，以將該波束重新引向不能直接看見(jiàn)第一衛(wèi)星的接收機(jī)?？捎迷谛l(wèi)星25中的有三種常見(jiàn)類型的轉(zhuǎn)向器。第一為軌道鏡，軌道鏡使波束直接反射回地球。有必要使用離子驅(qū)動(dòng)器和反應(yīng)輪以高精度瞄準(zhǔn)軌道鏡。據(jù)報(bào)道，已發(fā)射了直徑大于100m的反射器(Criswell，D.R.(1998)LunarSolarPowerSystemforEnergyProsperityinthe21stCentury，17thWorldEnergyCongress，Houston，Texas，http://www.worldenergv.org/wec-geis/publications/default/tech-papers/17thcongress/4133.asp)。用于轉(zhuǎn)向器的第二選擇為軌道整流天線，它可將波束轉(zhuǎn)換為電，然后為相關(guān)的微波發(fā)射機(jī)提供電力，所述相關(guān)的微波發(fā)射機(jī)將一個(gè)或多個(gè)波束向著地球上的接收機(jī)重新傳播。已在航天飛機(jī)的三次飛行上飛行的“合成孔徑雷達(dá)”已演示了向地球發(fā)射微波功率，參見(jiàn)Cirswell，D.R.(2002年7月)EnergyProsperitywithinthe21stCenturyandBeyondOptionsandtheUniqueRolesoftheSunandtheMoon，InnovativeEnergyStrategiesforCO2Stabilization，R.G.Watts，Editor，CambridgeUniversityPress，Chapter9，pp345-410。第三選擇為如圖5所示的反射陣列34(NASA(1999)InflatableReflectarrayAntennas，NASATechBriefs，October1999，http://www.nasatech.com/Briefs/Oct99/NPO20433.html)。這是可接收單個(gè)強(qiáng)微波束并直接將功率分割成多個(gè)輸出微波束的固態(tài)微波電路陣列?？蓪⑤敵霾ㄊ?dú)立地引向不同的目標(biāo)。圖5是可用在本發(fā)明的系統(tǒng)中的反射器陣列的現(xiàn)有技術(shù)原型的圖示。1999年在California的Pasadena的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室演示了圖5的反射器陣列。該設(shè)備包括印刷在圓形塑料薄膜上的X頻帶微帶電路的一米直徑的平面陣列。通過(guò)充氣的塑料隆凸35使柔軟的薄膜34保持平坦。反射陣列消除了可與磁層中的等離子體相互作用的大電流。它們有可能在將主功率束24轉(zhuǎn)換為分別導(dǎo)向的波束26時(shí)達(dá)到98％的轉(zhuǎn)換率。反射陣列將緩慢地劣化，但是可在完全運(yùn)行的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行維修。反射陣列可消除對(duì)高精度物理天線的需要，并且可極大地降低發(fā)射系統(tǒng)的物理質(zhì)量和復(fù)雜度。必須從地球部署用于反射陣列的波束轉(zhuǎn)向器組件，并在圍繞地球的低軌道中組裝這些組件。它由輕質(zhì)量的可伸展桁架(trusses)組成，類似于用于支撐國(guó)際空間站的太陽(yáng)能陣列的桁架。這些桁架支撐接收功率束然后生成多個(gè)獨(dú)立的功率束的反射陣列印刷電路。一旦組裝，可將波束轉(zhuǎn)向器部署到圍繞地球的高軌道中。這可通過(guò)離子驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸來(lái)實(shí)現(xiàn)，諸如由W.Brown提出的(Brown，W.C.，Atransportronicsolutiontotheproblemofinterorbitaltransportation，NASAContractNAS3-25066，RaytheonCorp.，166pp)的離子驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸。合適的載貨飛船可使用如圖6所示的離子驅(qū)動(dòng)器36(參見(jiàn)Brown，W.C.，supra)。載貨飛船將永久地停留在太空中。飛船包括輕質(zhì)量桁架38、印刷電路整流天線40和離子推進(jìn)器或類似火箭的噴嘴42。雖然在圖6中離子推進(jìn)器42相對(duì)較大，但是這僅是為了圖示的目的，在實(shí)踐中將用幾百個(gè)小型個(gè)體推進(jìn)器來(lái)代替推進(jìn)器42。已知的離子驅(qū)動(dòng)飛船目前使用太陽(yáng)能推動(dòng)歐洲SMART-1太空飛船飛向圍繞月球的軌道和進(jìn)入圍繞月球的軌道。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)中，一個(gè)或多個(gè)載貨飛船36在圍繞地球的低軌道和深空間之間行駛，并且永不返回到地球表面。每個(gè)飛船可以是離子驅(qū)動(dòng)飛船，并由地球上的與用于圍繞地球傳送天然源能量的微波設(shè)施20相同的微波設(shè)施為每個(gè)飛船提供電力。由整流天線接收的微波功率為離子驅(qū)動(dòng)器提供電力。通過(guò)將離子驅(qū)動(dòng)飛船附在第二飛船上并推動(dòng)它到達(dá)新的軌跡，離子驅(qū)動(dòng)飛船還可用作太空拖船。載貨飛船的整流天線40在一側(cè)上大約為220m。它可從沿地球赤道的一連串成束站點(diǎn)接收400W/m2的波束。該載貨飛船可用于將波束轉(zhuǎn)向器25設(shè)置在圍繞地球的高軌道中。1km直徑(或一側(cè)為1km)的轉(zhuǎn)向器將具有大約300噸的質(zhì)量。將在地球上構(gòu)建轉(zhuǎn)向器組件，在航天飛機(jī)或由航天飛機(jī)演變的飛行器的幾次飛行中發(fā)射這些轉(zhuǎn)向器組件，并在低地球軌道中對(duì)這些轉(zhuǎn)向器組件進(jìn)行組裝。然后將轉(zhuǎn)向器裝載在飛船36上以將其載入期望的軌道中?？蓪⒃摷夹g(shù)擴(kuò)展為允許經(jīng)濟(jì)地將用于月球發(fā)電站的材料運(yùn)輸?shù)皆虑颍@可補(bǔ)充并最終取代基于地球的使用化石燃料源的發(fā)電。圖7示出了使用如圖6所示的離子驅(qū)動(dòng)載貨飛船36或在Criswell的第4,836,470號(hào)美國(guó)專利中描述的類型的飛翼式飛行器將用于構(gòu)造在上述我的兩個(gè)在先專利中描述的類型的月球發(fā)電站的裝備運(yùn)輸?shù)皆虑虻姆椒?，這些專利的內(nèi)容通過(guò)引用包含于此?？蓪⑦@樣的飛行器修改為包含離子驅(qū)動(dòng)器?？蛇x地，可使用設(shè)置有用于接收外部推進(jìn)劑供應(yīng)的裝置的飛行器，例如在Criswell的第5,224,663號(hào)美國(guó)專利中描述的飛行器，該專利的內(nèi)容也通過(guò)引用包含于此。圖12和圖13示出了將整流天線102嵌入在其底面中的飛翼100。這些整流天線從地球接收功率束24，并輸出經(jīng)由導(dǎo)線或電線105饋送給引擎104的電力。由該電力產(chǎn)生的電弧(見(jiàn)圖13)用于加熱從入口106流過(guò)引擎104到出口108的空氣。離開引擎的加熱空氣將推力傳遞到飛行器，而無(wú)需飛行器上的推進(jìn)劑?？蓪?duì)來(lái)自與地球上的發(fā)電站相鄰的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)站的微波束進(jìn)行引向以加熱飛行器附近的大氣，以提供用于在地球大氣外驅(qū)動(dòng)飛行器的推進(jìn)物質(zhì)。飛行器可設(shè)置有離子驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)飛行器離開地球大氣時(shí)，可直接由微波束對(duì)該離子驅(qū)動(dòng)器提供電力。一旦飛行器到達(dá)月球軌道，它就可登陸傳遞載荷。地球上的微波發(fā)射機(jī)20可對(duì)與用于將轉(zhuǎn)向器25部署到圍繞月球45的低軌道44中時(shí)相同的離子驅(qū)動(dòng)載貨飛船提供電力，然后將它們返回到圍繞地球的低軌道30中?？山?jīng)由太空飛船或類似的飛行器將構(gòu)造如圖2示意性地示出的在我的在先專利中描述的月球太陽(yáng)能收集和發(fā)射系統(tǒng)所需的材料和裝備運(yùn)輸?shù)降偷厍蜍壍乐?，并將這些材料和裝備載入到一個(gè)或多個(gè)離子驅(qū)動(dòng)載貨飛船36上。可將來(lái)自地球的微波功率束引到每個(gè)載貨飛船的整流天線40上，從而向離子驅(qū)動(dòng)器提供電力以將載貨飛船送到圍繞月球的低軌道中。圖3所示的基本的能量或電力運(yùn)輸系統(tǒng)完全消除了將液化形式的天然氣從其源頭安全運(yùn)輸?shù)桨l(fā)電廠的開支，并允許將由天然氣和其它天然存在的能源產(chǎn)生的能量快速地重新分配到地球上的任何期望的位置。該系統(tǒng)完全消除了氣體液化和重新擴(kuò)展設(shè)施及基于地球的運(yùn)輸系統(tǒng)，諸如卡車、輪船、火車、管道等的需要，這些設(shè)施和系統(tǒng)的構(gòu)建和維護(hù)都是很昂貴的。通過(guò)該系統(tǒng)，可當(dāng)場(chǎng)將主要井田中的天然氣轉(zhuǎn)換為電，然后可將該電轉(zhuǎn)換為微波功率束。這完全消除了運(yùn)輸其天然形式的氣體的成本。每個(gè)波束照射轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星25，轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星25然后將一個(gè)或多個(gè)微波束發(fā)送到在合適的位置上的整流天線28。功率束避免了低溫氣體的液化和通過(guò)船運(yùn)和管道的運(yùn)輸。然后可逐秒地將成束功率重新引向需要電力的市場(chǎng)。雖然存在運(yùn)輸由天然氣或石油產(chǎn)生的能量的特定優(yōu)點(diǎn)，但是該系統(tǒng)還可用于運(yùn)輸來(lái)自通過(guò)煤炭或地?zé)崮芄?yīng)燃料的發(fā)電站的能量。通過(guò)功率束傳遞能量完全消除了在接收該清潔電力的地區(qū)中控制來(lái)自發(fā)電的物理污染的需要，并導(dǎo)致降低了環(huán)境破壞和相關(guān)成本。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的修改的發(fā)電和配電系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于發(fā)電和微波功率發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)統(tǒng)一的設(shè)施或站20。與在圖3的實(shí)施例中一樣，站20包括發(fā)電單元54和與該發(fā)電單元相關(guān)聯(lián)的微波束發(fā)射機(jī)或天線陣列52。單元54與天然燃料供應(yīng)源或能源55相鄰。雖然在該實(shí)施例中發(fā)電單元、微波束發(fā)射機(jī)和/或燃料源或能源相隔幾英里，但是它們可如以它們相互接觸的方式靠近在一起，或者它們可分隔1,000英里或更遠(yuǎn)。在該實(shí)施例中，統(tǒng)一的電力設(shè)施還具有收集單元56和注射設(shè)備58，收集單元56用于收集廢氣，諸如由發(fā)電單元54產(chǎn)生的二氧化碳或加壓的氣體或流，注射設(shè)備58用于將廢氣注射回埋在地下的化石燃料供應(yīng)55，埋在地下的化石燃料供應(yīng)55可以是油田、天然氣田、煤田或煤礦或該區(qū)域中的其它燃料供應(yīng)田。注射器可將二氧化碳、其它廢氣和其它材料返回到原始的燃料供應(yīng)田和/或已被部分耗盡的其它天然燃料儲(chǔ)藏。例如，將廢氣重新注射到天然氣田并不提高回收。因此，如果主要的燃料源是天然氣田，則可將收集的廢氣運(yùn)輸和注射到油田或煤田中。這將導(dǎo)致提高從耗盡的田的化石燃料的回收，并減小或消除由于將以其它方式從發(fā)電單元釋放的氣體而產(chǎn)生的大氣污染。為了進(jìn)一步提高燃料回收，可使用產(chǎn)生的電力和在發(fā)電期間釋放的化學(xué)物質(zhì)來(lái)制造從多孔巖石釋放石油的化學(xué)物質(zhì)。廢氣收集單元可以以本領(lǐng)域已知的方式從發(fā)電廠的燃料氣體捕捉二氧化碳和其它廢氣，并將捕捉的氣體存儲(chǔ)在槽等中。(參見(jiàn)Herzog和Golomb，CarbonCaptureandStoragefromFossilFuelUse，TheEncyclopediaofEnergy，Vol1，pages277-287，ElsevierInc.2004)。注射器可包括用于將廢氣從收集單元抽運(yùn)到埋在地下的化石燃料供應(yīng)的一系列泵和管道。為了減少來(lái)自發(fā)電廠的大氣污染，已提議分離二氧化碳或?qū)⒍趸奸L(zhǎng)期存儲(chǔ)在地下儲(chǔ)藏中。直到現(xiàn)在，化石燃料產(chǎn)業(yè)已趨向于認(rèn)為二氧化碳的分離是可限制發(fā)電行業(yè)的不期望的開支。從燃料氣體捕捉二氧化碳然后將其運(yùn)輸回化石燃料源以用于分離將是極昂貴的。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)在與化石燃料源相同的地點(diǎn)提供發(fā)電，從而它比捕捉燃料氣體并將其注射回諸如油田的化石燃料供應(yīng)經(jīng)濟(jì)得多。這還將具有提高石油或其它燃料回收的利益，該利益不只是抵消了二氧化碳捕捉和分離的成本。根據(jù)以下性能標(biāo)準(zhǔn)確定燃料源或能源、發(fā)電單元和微波發(fā)射機(jī)之間的間隔的上界性能標(biāo)準(zhǔn)生命周期ET——可從原始儲(chǔ)藏地和/或提高回收的儲(chǔ)藏地提取的能量的總量。EP——構(gòu)建、維護(hù)、操作和關(guān)閉收集、產(chǎn)生、重新注射和成束系統(tǒng)所需的總能量。這包括為滿足環(huán)境要求所消耗的能量。ED——傳遞給波束的能量。ED＝ET-EP對(duì)于“相鄰的”系統(tǒng)組件，必須為正或＞0。EP——隨著收集和重新注射系統(tǒng)在能量系統(tǒng)的生命期內(nèi)運(yùn)輸?shù)牟牧系拈L(zhǎng)度和噸位的增加而增加。根據(jù)ED＞0的要求來(lái)限制“相鄰”。必須為燃料儲(chǔ)藏、燃料收集系統(tǒng)、產(chǎn)生系統(tǒng)、廢物收集和運(yùn)輸及重新注射中的每個(gè)系統(tǒng)估計(jì)“相鄰”。在該實(shí)施例中，燃料源或能源、發(fā)電單元、微波發(fā)射機(jī)和廢氣收集器(如果存在的話)是鄰接的或者處于相對(duì)靠近的鄰域，即，相隔不超過(guò)幾英里。然而將理解，在其它實(shí)施例中這些單元可相隔更遠(yuǎn)，只要滿足要求ED＞0。與在前面的實(shí)施例中一樣，控制微波發(fā)射機(jī)52將一個(gè)或多個(gè)微波束引向一個(gè)或多個(gè)軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星25，軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星25然后將一個(gè)或多個(gè)微波束發(fā)送到在將電力傳遞到本地電網(wǎng)64的合適位置上的接收機(jī)或整流天線站62。轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星60和整流天線站62都可與以上結(jié)合前一實(shí)施例所描述的相同?？稍谏衬?、淺灣、工業(yè)中心或受污染的陸地上設(shè)置接收機(jī)站的相對(duì)簡(jiǎn)單的整流天線。如果在農(nóng)地上設(shè)置接收機(jī)站的相對(duì)簡(jiǎn)單的整流天線，則整流天線可延長(zhǎng)生長(zhǎng)季節(jié)，并且如所需要的，釋放額外的廢熱以防止凝固。發(fā)射機(jī)52還可將功率束直接發(fā)射到離子驅(qū)動(dòng)太空拖船36、地球至軌道太空飛船內(nèi)的整流天線100，或者將功率束直接發(fā)射到月球基地整流天線112以用于對(duì)月球操作提供能量。類似地，軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星25也可將功率束發(fā)射到離子驅(qū)動(dòng)太空拖船整流天線36、地球至軌道太空飛船的整流天線100，或者將功率束直接發(fā)射到月球基地整流天線110。由于本發(fā)明的配電系統(tǒng)以太空為基地，所以它不侵入到不同的政治區(qū)域，而在這些政治區(qū)域中，運(yùn)輸系統(tǒng)的構(gòu)造和系統(tǒng)的保護(hù)可能很困難。該系統(tǒng)還不需要必須被構(gòu)造、維護(hù)和保護(hù)的大量有形資產(chǎn)?？扇菀椎貙㈦娏︿N售到基荷用戶和峰值用戶。還可改進(jìn)該系統(tǒng)為運(yùn)輸?shù)絿@地球的軌道、從圍繞地球的軌道運(yùn)輸和運(yùn)輸?shù)降厍蛲庾鰷?zhǔn)備，該系統(tǒng)提供將用于各種構(gòu)造目的，諸如構(gòu)造月球太陽(yáng)能發(fā)電站的載荷運(yùn)輸?shù)皆虑蛏系碾娏ΑＴ撓到y(tǒng)還可用于將電力從第一月球太陽(yáng)能站發(fā)射到當(dāng)前在月球的暗側(cè)上背對(duì)太陽(yáng)的第二月球站。將來(lái)自第一站的微波功率束引向軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，并且可將第二微波功率束從該衛(wèi)星引向第二站，或者如果需要的話，經(jīng)由第二轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星對(duì)第二微波功率束進(jìn)行中繼?？墒乖谡魈炀€的整個(gè)區(qū)域上被引向每個(gè)整流天線的微波束的強(qiáng)度大致恒定。布置為每個(gè)整流天線站位于微波束的近場(chǎng)中，即，在小于大約D2/λ的距離R處，其中D為有效的輻射孔徑的直徑，λ為微波的波長(zhǎng)。如在以上引用的我的第5,223,718號(hào)美國(guó)專利中所描述的，可將從衛(wèi)星發(fā)射的一個(gè)波束或多個(gè)波束電子轉(zhuǎn)向到一個(gè)或多個(gè)期望的整流天線站。圖9示出了臨時(shí)整流天線設(shè)施90，可根據(jù)用于諸如自然災(zāi)難、偏遠(yuǎn)地區(qū)的勘查或軍事應(yīng)用的臨時(shí)電力要求的需要建立臨時(shí)整流天線設(shè)施90。整流天線設(shè)施包括多個(gè)編織的絕緣材料板92，例如涂有合適傳導(dǎo)面的網(wǎng)或Mylar?？深A(yù)先制造絕緣材料板并將其存儲(chǔ)，直到需要的時(shí)候。交叉連接器94可設(shè)置在相鄰板之間。如圖9所示，可通過(guò)將板92鋪在地面上來(lái)快速且容易簡(jiǎn)單地建立臨時(shí)電力設(shè)施。然后可對(duì)在合適位置上的軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星識(shí)別整流天線的位置，并且可將功率束快速地引向臨時(shí)整流天線。還可在月球上建立臨時(shí)整流天線設(shè)施，該臨時(shí)整流天線設(shè)施直接從地球上的發(fā)射機(jī)或通過(guò)轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星25接收功率。還可在月球上采用和制造其它類型的整流天線。圖10示出了用在永久或臨時(shí)整流天線站28、62或90的用于將微波束聚焦在期望的一個(gè)整流天線地點(diǎn)或多個(gè)整流天線地點(diǎn)的自動(dòng)定向或聚焦控制組件。在整流天線站周圍的至少三個(gè)位置部署信號(hào)檢測(cè)器95。監(jiān)控輸入波束的強(qiáng)度。當(dāng)平衡或變化檢測(cè)器96一檢測(cè)到輸入功率束的不平衡時(shí)，就將合適的控制信號(hào)和關(guān)于不平衡的方向和數(shù)量的信息發(fā)射到發(fā)射機(jī)98，發(fā)射機(jī)98將用于對(duì)發(fā)射的焦點(diǎn)和方向進(jìn)行合適的調(diào)整的信號(hào)發(fā)射到衛(wèi)星。當(dāng)一對(duì)輸入功率束進(jìn)行重新聚焦和/或重新引向時(shí)，檢測(cè)器就確認(rèn)輸入波束的重新平衡和合適的方位。該反饋系統(tǒng)確保保持將功率束適當(dāng)?shù)鼐劢沟秸魈炀€站上。檢測(cè)器系統(tǒng)還可切斷功率束。圖11是用于直接經(jīng)由波束124和通過(guò)從軌道波束轉(zhuǎn)向器122重新引向的波束126從地球?qū)υ虑蚧?20提供電力的系統(tǒng)的示意圖。波束轉(zhuǎn)向器122能夠?qū)崿F(xiàn)隨時(shí)將電力發(fā)射到在月球遠(yuǎn)側(cè)上的月球基地上的接收機(jī)或整流天線設(shè)施120。為了本申請(qǐng)的目的，月球的遠(yuǎn)側(cè)是指任何時(shí)刻遠(yuǎn)離地球的一側(cè)，即，不在地球的視線或圍繞地球的軌道中的衛(wèi)星的視線中。還可將功率束引向地球和月球之間的或者繞地球或月球軌道飛行的太空拖船或運(yùn)輸飛船36。圍繞月球的波束轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星122還可將波束引向月球遠(yuǎn)側(cè)上的太空拖船。如圖11所示，如以上結(jié)合圖12和圖13所描述的，任何發(fā)射機(jī)20還可發(fā)射對(duì)航空飛機(jī)或飛翼式飛行器100提供電力的功率束。如上所述的基于地球的發(fā)電和配電系統(tǒng)及方法具有優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)的許多優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)可用于對(duì)地球和月球之間的運(yùn)輸系統(tǒng)提供電力，并對(duì)月球上的操作提供電力，所述月球上的操作包括用于構(gòu)建月球太陽(yáng)能發(fā)電站的操作。基于地球的系統(tǒng)還具有優(yōu)于目前的將電力分配到地球上的居住區(qū)的方法的許多優(yōu)點(diǎn)。目前的用于發(fā)電的主要燃料源是石油、煤炭、天然氣、核燃料和生物量?；剂显吹囊粋€(gè)問(wèn)題在于它們通常不是在立即用于發(fā)電的方便的位置，并且通常必須用管道、火車、輪船和其它交通工具將化石燃料源運(yùn)輸?shù)桨l(fā)電廠以轉(zhuǎn)換為電，還具有相關(guān)聯(lián)的事故或恐怖行動(dòng)的危險(xiǎn)，并且開支巨大。這造成了電的高價(jià)格。另一問(wèn)題在于一些燃料源處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，這造成了運(yùn)輸開支?；厥沾罅恐T如石油或天然氣的燃料也是困難的，需要昂貴的二級(jí)或提高型石油或氣體回收技術(shù)。最后，諸如天然氣的燃料的主要比例在液化、處理和運(yùn)輸?shù)桨l(fā)電廠時(shí)丟失。圖8的統(tǒng)一的發(fā)電和輸電系統(tǒng)克服了這些問(wèn)題中的大多數(shù)問(wèn)題或所有問(wèn)題。首先，發(fā)電廠可直接與燃料源相鄰，消除了與運(yùn)輸?shù)狡h(yuǎn)的發(fā)電廠相關(guān)聯(lián)的成本、危險(xiǎn)和損失。這還意味著保留了燃料，諸如在運(yùn)輸期間通常丟失的天然氣的比例(典型地大約為百分之五)，這些比例的燃料可直接用于發(fā)電。第二，靠近?；臑┑臍怏w資源或其它燃料資源的發(fā)電和成束設(shè)施的位置顯著地減小了開采這樣的源的成本。第三，通過(guò)收集由發(fā)電廠產(chǎn)生的廢氣，主要為二氧化碳，以及直接將該氣體注射回相鄰油田或氣田，可以以很小的附加的開支增加石油或氣體的回收。該技術(shù)還減小了釋放到大氣中的污染物。由于不必將回收的廢氣運(yùn)輸?shù)狡h(yuǎn)地方，而是可當(dāng)場(chǎng)將其重新注射到相鄰燃料供應(yīng)或床，所以該類型的設(shè)施使得用于提高燃料回收的二氧化碳等的注射更經(jīng)濟(jì)可行。如上所討論的，在發(fā)電和配電設(shè)施處的發(fā)射機(jī)可以是開放的網(wǎng)格狀表面，這樣可允許穿過(guò)太陽(yáng)光、雨和風(fēng)發(fā)射微波束。精細(xì)的設(shè)計(jì)將允許燃料提取和成束設(shè)施在陸地上具有最小的占用空間，并且當(dāng)燃料供應(yīng)耗盡時(shí)，容易清除該燃料提取和成束設(shè)施。本發(fā)明的地面發(fā)電和成束系統(tǒng)將提供在該領(lǐng)域中熟練的勞動(dòng)力，并且可產(chǎn)生用于在地球上擴(kuò)展該系統(tǒng)并且還在月球上研發(fā)月球太陽(yáng)能站的勞動(dòng)力和行業(yè)結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)有可能允許節(jié)約成本地實(shí)現(xiàn)月球太陽(yáng)能發(fā)電站，該月球太陽(yáng)能發(fā)電站可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為微波，以播送到與用在地面系統(tǒng)中相同的地球上的電力接收或整流天線站。建立在地球上的功率成束設(shè)施可提供用于以下方面的低成本電力，即，用于如上所述的到月球的太空旅行和材料運(yùn)輸以及用于直接將功率束發(fā)到月球以為月球操作供電。將太陽(yáng)能收集器設(shè)立在月球上而不是地球上的主要物理優(yōu)點(diǎn)在于可在月球上用鏡將太陽(yáng)光會(huì)聚在太陽(yáng)至電轉(zhuǎn)換器，從而每電力輸出單位需要面積小得多的太陽(yáng)能電池。由于真空和無(wú)云的月球表面，導(dǎo)致軌道太陽(yáng)能反射器是實(shí)用的。估計(jì)將20GWe/y的新的商業(yè)光生伏打太陽(yáng)能系統(tǒng)設(shè)置在地球上超過(guò)50年所需的玻璃模塊為223,000km2/年的數(shù)量級(jí)。這是全球在2000年的所有薄片玻璃的生產(chǎn)的54倍。為了提供2kWe/y，將需要玻璃模塊的520m2/年的生產(chǎn)率，這遠(yuǎn)超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家中的人均玻璃生產(chǎn)率。由于在地球上需要大的太陽(yáng)能電池面積，所以可用于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器的其它專用材料也是不可行的，而在地球上太陽(yáng)能會(huì)聚器是不實(shí)用的。地球上的這樣的太陽(yáng)轉(zhuǎn)換器將需要極大增加所需的專用材料的地面生產(chǎn)。因此，即使在地球上小規(guī)模的太陽(yáng)能收集器是可行的，這樣的系統(tǒng)也不能提供大量可負(fù)擔(dān)得起的電力來(lái)代替目前不可再生能源，并且由于材料可獲得限制導(dǎo)致也不能夠?qū)@樣的系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。月球太陽(yáng)能發(fā)電站通過(guò)使用減小太陽(yáng)能電池面積要求的太陽(yáng)能會(huì)聚器或反射器避免了這些問(wèn)題。這極大地減小了所需的普通材料，諸如玻璃、塑料、混凝土、鋼、鋁和銅的總質(zhì)量。這些減小使得從月球獲取20TWe的電力合情合理，并避免了在地球上大量增加生產(chǎn)這些材料以試圖獲取相同級(jí)別的太陽(yáng)能的需要。通過(guò)為將用于構(gòu)造這樣的站的便宜的材料運(yùn)輸?shù)皆虑蛏咸峁╇娏σ约盀樵跇?gòu)造期間操作這樣的站提供直接電力，本發(fā)明的發(fā)電和配電系統(tǒng)及方法使得在月球上構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)月球太陽(yáng)能發(fā)電站更經(jīng)濟(jì)可行。該系統(tǒng)的其它優(yōu)點(diǎn)在于它將延長(zhǎng)油田的有用生命因此增加對(duì)井田所有者和諸如ExxonMobil的電力公司以及諸如美國(guó)或沙特阿拉伯的國(guó)家的經(jīng)濟(jì)值，并且它將以成本有效的方式提供“更綠色”或?qū)Νh(huán)境更友好的電力。它還可以實(shí)現(xiàn)幾種類型的共同定位的能源的協(xié)同使用，并提供當(dāng)?shù)睾偷貐^(qū)網(wǎng)級(jí)別的可信任的負(fù)荷跟蹤的電力。消除圍繞地球運(yùn)輸可能危險(xiǎn)的、易爆炸的燃料的需要，這將減少承擔(dān)長(zhǎng)期法律責(zé)任，并且還將減小將這樣的運(yùn)輸系統(tǒng)侵入到不同政治地區(qū)的需要。該系統(tǒng)通過(guò)顯著減少難以維護(hù)和保護(hù)的大量有形資產(chǎn)，諸如管道、輪船、碼頭設(shè)施、電力線等而減小開支。清潔的低成本電能夠?qū)崿F(xiàn)從海水或其它咸水經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)新鮮水和循環(huán)生活用水和農(nóng)業(yè)用水。整流天線地點(diǎn)可位于偏遠(yuǎn)的未被占用的區(qū)域中。許多工業(yè)、能量緊張的農(nóng)業(yè)和漁業(yè)可位于整流天線地點(diǎn)底下或附近。從地球外進(jìn)入本地生物圈的成束功率對(duì)環(huán)境是無(wú)害的。它不必將凈熱量引入到生物圈中。地面發(fā)射機(jī)在波束轉(zhuǎn)向衛(wèi)星的幫助下從井或其它化石燃料源附近播送天然氣或石油能量，因而它可解放現(xiàn)在由于從這樣的地點(diǎn)運(yùn)輸天然氣或石油很困難而難以進(jìn)入的區(qū)域進(jìn)行開采。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)將燃料轉(zhuǎn)換為電然后將電轉(zhuǎn)換為一個(gè)或多個(gè)微波束，完全消除了這樣的運(yùn)輸問(wèn)題。從軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星接收成束功率的整流天線地點(diǎn)輸出用于消費(fèi)者的直接消費(fèi)的純電。該系統(tǒng)可顯著地減小電的成本，從而世界上更多的人可獲得它。隨著電的成本變得更便宜，從水生成諸如氫的燃料以及制造合成燃料變得更可行，同時(shí)減小了對(duì)將不可避免地變得耗盡的化石燃料供應(yīng)的依賴。由于可從地球周圍的許多位置發(fā)射許多不同的功率束，并且可將這些功率束引向許多不同的衛(wèi)星和世界上的接收機(jī)或整流天線地點(diǎn)、以及將這些功率束引到太空中用于太空運(yùn)輸?shù)哪康囊约爸苯訉⑦@些功率束引向月球基地，所以本發(fā)明的系統(tǒng)是非常通用的。該系統(tǒng)的微波能量基本沒(méi)有延時(shí)，并且例如與管道中的石油的延時(shí)相比，幾乎可瞬時(shí)重新引向該系統(tǒng)的微波能量。與燃料源相鄰的集中式設(shè)施可比本地電站的容量更大，并可獲得額外的經(jīng)濟(jì)規(guī)模。由于發(fā)電站遠(yuǎn)離本地電網(wǎng)，所以極大地減小了夜間在本地電站需求減小的問(wèn)題。通過(guò)簡(jiǎn)單地經(jīng)由轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星將電力隨時(shí)引向電力需求最大的整流天線地點(diǎn)，可以滿負(fù)荷地日以繼夜地運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電站。由于世界的不同部分處于白天和晚上時(shí)間，所以根據(jù)每二十四小時(shí)周期的需要對(duì)電力進(jìn)行重新分配，這可導(dǎo)致總收益增加大約10％。在圖8的捕捉廢氣并將其注射到油床或氣體床中的實(shí)施例中，顯著地減少或消除了與發(fā)電廠相關(guān)聯(lián)的通常的物理污染(二氧化碳、酸雨)。由于電力設(shè)施不與人口聚居區(qū)域相鄰，所以消除了當(dāng)?shù)卣畽C(jī)構(gòu)面臨的灰塵和灰燼等污染效應(yīng)問(wèn)題。還消除了作為當(dāng)?shù)卣畣?wèn)題的電廠故障的風(fēng)險(xiǎn)以及供電和容量的不確定性。相反，唯一的本地設(shè)施是不存在污染和破壞性事故的風(fēng)險(xiǎn)很小的整流天線站址。無(wú)論是單獨(dú)使用本發(fā)明的地面電力運(yùn)輸和分配系統(tǒng)還是結(jié)合月球太陽(yáng)能發(fā)電站使用本發(fā)明的地面電力運(yùn)輸和分配系統(tǒng)，本發(fā)明的地面電力運(yùn)輸和分配系統(tǒng)都完全消除了能量供應(yīng)輪船航線和登陸操作的需要。它可以以更穩(wěn)定的成本提供民用和軍用能量。它還能夠?qū)崿F(xiàn)編碼的雙靜態(tài)雷達(dá)，對(duì)于該雷達(dá)，美國(guó)輪船、飛機(jī)和其它設(shè)施不必發(fā)射雷達(dá)波束，并且可完全保密。由于減少了將監(jiān)控站設(shè)置在軌道中的成本，使得它還能夠?qū)崿F(xiàn)以非常低的成本對(duì)全球行為進(jìn)行更連續(xù)的監(jiān)控。雖然以上僅作為示例描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可對(duì)所公開的實(shí)施例進(jìn)行修改，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求所限定。權(quán)利要求1.一種配電系統(tǒng)，包括電源；至少一個(gè)微波發(fā)射機(jī)，連接至電源，用于將電轉(zhuǎn)換為微波束，該發(fā)射機(jī)包括用于對(duì)微波束進(jìn)行引向的第一波束引向器；至少一個(gè)轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，處于圍繞天體的軌道中，用于接收來(lái)自所述發(fā)射機(jī)的微波束；和所述衛(wèi)星具有用于將接收的微波束轉(zhuǎn)換為多個(gè)輸出微波束的發(fā)射機(jī)和用于引導(dǎo)輸出微波束按預(yù)定方向傳播的第二波束引向器。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述電源為發(fā)電單元。3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述電源和微波發(fā)射機(jī)位于一個(gè)行星表面上。4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述行星為地球。5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括位于地球上的間隔位置上的多個(gè)整流天線站，所述第二波束引向器包括用于將所述輸出微波束中的至少一個(gè)引向包括所述整流天線站之一的所選目標(biāo)的裝置。6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述第二波束引向器包括用于將所述輸出微波束中的至少一些引向包括地球上的整流天線站的所選目標(biāo)的裝置。7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括圍繞天體的軌道中的至少一個(gè)另外的轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，所述第二波束引向器包括以下裝置該裝置將所述輸出微波束中的至少一個(gè)引向包括所述另外的轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星的目標(biāo)，以便引至相對(duì)于所述首次提到的轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星位于天體遠(yuǎn)側(cè)的至少一個(gè)接收機(jī)站。8.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括圍繞月球的軌道中的至少一個(gè)第二轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，所述第二波束引向器包括用于將所述輸出微波束中的至少一個(gè)引向所述第二轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星的裝置。9.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述第二波束引向器包括用于將所述輸出微波束中的至少一個(gè)引向位于月球上的整流天線站的裝置。10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括多個(gè)所選目標(biāo)，所述第二波束引向器包括用于將所述輸出微波束中的至少一些引向所述所選目標(biāo)的裝置，所述目標(biāo)是從包括位于地球上的間隔位置上的整流天線站、月球上的至少一個(gè)整流天線站、圍繞地球的軌道中的另外的轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星、圍繞月球的軌道中的轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星、軌道飛行器、地球至軌道飛行器和其它太空飛行器的組中選出的。11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述波束引向器中的至少一個(gè)包括用于將至少一個(gè)功率束引向軌道飛行器的裝置。12.如權(quán)利要求3述的系統(tǒng)，其中，所述電源包括與天然燃料源相鄰的發(fā)電單元，所述天然燃料源向所述發(fā)電單元提供燃料。13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，還包括位于所述發(fā)電單元處的收集器，其用于收集在燃料轉(zhuǎn)換為電時(shí)產(chǎn)生的廢氣。14.如權(quán)利要求13述的系統(tǒng)，還包括用于將收集的廢氣中的至少一部分注射回燃料供應(yīng)源的注射器。15.如權(quán)利要求13述的系統(tǒng)，還包括天然燃料儲(chǔ)藏部分和用于將收集的廢氣注射到該天然燃料儲(chǔ)藏部分的注射器。16.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)電單元位于離天然燃料源不超過(guò)一千英里的地方。17.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)電單元和所述燃料源相互靠近，間隔不超過(guò)十英里。18.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，還包括環(huán)繞所述天體表面的間隔位置上的多個(gè)另外的電源和與每個(gè)電源相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)微波發(fā)射機(jī)，該至少一個(gè)微波發(fā)射機(jī)用于生成至少一個(gè)微波功率束并將所述波束引向至少一個(gè)目標(biāo)。19.一種運(yùn)輸能量的方法，包括以下步驟將能源或燃料源轉(zhuǎn)換為電；在發(fā)射機(jī)將電轉(zhuǎn)換為至少一個(gè)微波功率束；在圍繞天體的軌道中提供至少一個(gè)轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星；將至少一個(gè)微波功率束從所述發(fā)射機(jī)引至所述轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星；在所述轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星將所述微波功率束轉(zhuǎn)換為多個(gè)輸出微波功率束；和將所述輸出功率束引向多個(gè)所選目標(biāo)。20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，對(duì)所述輸出功率束進(jìn)行引向的步驟包括將至少一個(gè)微波功率束從所述轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星中繼到至少一個(gè)第二轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星。21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，對(duì)所述輸出功率束進(jìn)行引向的步驟包括將至少一個(gè)輸出功率束從所述轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星引向位于所述天體的表面上的至少一個(gè)整流天線地點(diǎn)。22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，對(duì)所述輸出功率束進(jìn)行引向的步驟包括將所述輸出功率束中的至少一些從所述轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星引向位于所述天體的表面上的多個(gè)間隔的整流天線地點(diǎn)。23.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星處于圍繞地球的軌道中，對(duì)所述輸出功率束進(jìn)行引向的步驟包括將所述輸出功率束中的至少一個(gè)引向月球。24.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星處于圍繞地球的軌道中，對(duì)所述輸出功率束進(jìn)行引向的步驟包括將所述輸出功率束中的至少一個(gè)引向圍繞月球的軌道中的第二轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星。25.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括在環(huán)繞所述天體表面的多個(gè)位置上提供多個(gè)發(fā)電站的步驟，每個(gè)站包括用于將能源或燃料源轉(zhuǎn)換為電的發(fā)電單元和用于將所述電轉(zhuǎn)換為至少一個(gè)微波束并將所述微波束引向至少一個(gè)所選目標(biāo)的微波發(fā)射機(jī)。26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，每個(gè)位置都與從包括石油、煤炭、甲烷和天然氣的組中選出的天然燃料源相鄰，所述方法還包括收集在燃料轉(zhuǎn)換為電時(shí)產(chǎn)生的廢氣并將廢氣注射回燃料源以便提高從該源的燃料回收的步驟。27.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，轉(zhuǎn)換電的步驟包括產(chǎn)生多個(gè)微波功率束并將每個(gè)波束引向圍繞天體的軌道中的所選轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星。28.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括基于電力需求將輸出微波束重新引向不同目標(biāo)的步驟。29.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括使用從發(fā)射機(jī)發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)微波功率束為從所述天體的表面飛向軌道的飛行器提供能量的步驟。30.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星處于圍繞地球的軌道中，所述方法還包括以下步驟使用從發(fā)射機(jī)以及從軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星發(fā)射的微波功率束為載貨飛船提供能量，以將裝備從地球運(yùn)輸?shù)皆虑蚋浇蛘哌\(yùn)輸?shù)皆虑?，并使用該裝備和月球材料構(gòu)造月球上的太陽(yáng)能收集和發(fā)射系統(tǒng)。31.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括控制微波束以使微波束被引至的每個(gè)目標(biāo)位于接收的微波束的近場(chǎng)中的步驟。32.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括以下步驟在整流天線地點(diǎn)檢測(cè)輸入微波束的位置，如果該微波束沒(méi)有正確地集中在該整流天線地點(diǎn)上，則切斷該波束并將波束不平衡信號(hào)發(fā)送到軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，并基于該不平衡信號(hào)將微波束從軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星引導(dǎo)至該整流天線地點(diǎn)上。33.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，從發(fā)射機(jī)對(duì)波束進(jìn)行引向的步驟包括將多個(gè)微波束發(fā)射到不同的軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星。34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，對(duì)波束進(jìn)行引向的步驟還包括將至少一些波束從一個(gè)轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星中繼到至少一個(gè)其它轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，從而可將波束引至相對(duì)于所述發(fā)射機(jī)位于天體遠(yuǎn)側(cè)上的整流天線地點(diǎn)。35.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括將至少一個(gè)微波功率束從所述天體上的所述發(fā)射機(jī)引向所述天體的衛(wèi)星上的工作站的步驟。36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述天體包括地球，所述發(fā)射機(jī)將至少一個(gè)微波功率束直接引向月球。37.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述天體是地球，所述方法還包括以下步驟將至少一個(gè)微波功率束從所述發(fā)射機(jī)引向圍繞月球的軌道中的月球轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，并將所述波束從所述月球轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星引向相對(duì)于地球位于月球遠(yuǎn)側(cè)上的工作站。38.一種發(fā)電和配電系統(tǒng)，包括至少一個(gè)發(fā)電站，包括發(fā)電單元和與發(fā)電單元相關(guān)聯(lián)的微波發(fā)射機(jī)，所述發(fā)電單元用于將能源轉(zhuǎn)換為電，所述微波發(fā)射機(jī)用于將電轉(zhuǎn)換為至少一個(gè)微波束，所述發(fā)射機(jī)單元包括對(duì)微波束進(jìn)行引向的波束引向器；至少一個(gè)軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，用于接收所述微波束；和地球上的多個(gè)整流天線站，用于接收一個(gè)或多個(gè)微波束，將接收的微波轉(zhuǎn)換為電，并將電提供給本地或地區(qū)電網(wǎng)；所述衛(wèi)星具有波束引向裝置，其用于根據(jù)實(shí)時(shí)電力需求將至少一個(gè)所選微波束引向從環(huán)繞地球分布的多個(gè)整流天線站中選出的整流天線站。39.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)電站與包括所述能源的化石燃料源相鄰，所述站還包括收集器單元和注射設(shè)備，所述收集器單元用于收集由發(fā)電單元產(chǎn)生的廢氣，所述注射設(shè)備用于將該廢氣注射回化石燃料供應(yīng)源以便提高從該供應(yīng)源的燃料回收。40.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其中，從包括油田、天然氣田和煤礦的組中選擇所述化石燃料供應(yīng)源。41.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，還包括用于將材料運(yùn)輸?shù)降厍蜍壍阑蜻\(yùn)輸?shù)教罩械亩鄠€(gè)載貨飛船，所述載貨飛船具有由從所述站或所述轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星引來(lái)的微波束供能的驅(qū)動(dòng)裝置。42.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，還包括多個(gè)發(fā)電站和多個(gè)軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，所述多個(gè)發(fā)電站位于地球上所選化石燃料供應(yīng)地點(diǎn)周圍，所述多個(gè)軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星用于從所選站接收微波功率束并將接收的微波功率束重新引向所選的整流天線站。43.如權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，還包括位于月球上的至少一個(gè)月球太陽(yáng)能站，用于將額外的能源提供給所述整流天線站，所述月球太陽(yáng)能站包括多個(gè)太陽(yáng)能收集器、轉(zhuǎn)換器組件和微波發(fā)射機(jī)，所述多個(gè)太陽(yáng)能收集器用于收集太陽(yáng)能輻射，所述轉(zhuǎn)換器組件用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為微波，所述微波發(fā)射機(jī)用于將一個(gè)或多個(gè)微波束發(fā)射到所選的軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，在所選的軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星處，可將微波束重新引向地球上的所選整流天線站。44.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，所述軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星包括軌道鏡和用于使該鏡瞄準(zhǔn)所選整流天線站的轉(zhuǎn)向設(shè)備。45.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，所述軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星包括軌道整流天線和微波發(fā)射機(jī)，所述軌道整流天線用于將微波束轉(zhuǎn)換為電，所述微波發(fā)射機(jī)由轉(zhuǎn)換出的電提供電力，用于將一個(gè)或多個(gè)微波束向著地球上的一個(gè)或多個(gè)所選整流天線站發(fā)射。46.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，所述軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星包括反射陣列，其用于接收單個(gè)輸入微波束，并將該波束分割為被引向地球上的所選整流天線站的多個(gè)輸出微波束。47.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)整流天線站位于被重新引向的微波束的近場(chǎng)中。48.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，所述軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星處于非對(duì)地同步的軌道中。49.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，還包括設(shè)置在臨時(shí)位置上的、包括多個(gè)柔軟性的整流天線板的臨時(shí)整流天線站以及用于向一個(gè)或多個(gè)軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星標(biāo)識(shí)該臨時(shí)位置，從而可將一個(gè)或多個(gè)微波束引至臨時(shí)整流天線站的裝置。50.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)整流天線站還包括多個(gè)檢測(cè)器、平衡單元和發(fā)射機(jī)，所述多個(gè)檢測(cè)器布置在整流天線站周圍，其用于檢測(cè)輸入微波束，所述平衡單元連接至每個(gè)檢測(cè)器的輸出，其用于監(jiān)控由檢測(cè)器接收的功率并在檢測(cè)到由檢測(cè)器接收的功率中有任何不平衡時(shí)產(chǎn)生輸出校正信號(hào)，該信號(hào)指示波束沒(méi)有正確地集中在整流天線站上，所述發(fā)射機(jī)用于將校正信號(hào)發(fā)射到正將微波束發(fā)送到整流天線站的軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，從而可基于在整流天線站周圍的接收信號(hào)中的檢測(cè)到的不平衡來(lái)校正微波束的方向。51.一種發(fā)電和運(yùn)輸電力的方法，包括以下步驟在地球上的第一位置，將燃料源或其它能源轉(zhuǎn)換為電；在所述第一位置上的發(fā)射機(jī)處，將電轉(zhuǎn)換為至少一個(gè)微波功率束；將所述功率束直接發(fā)射到位于月球上的第二位置處的月球基地接收站；和將接收的微波功率轉(zhuǎn)換為用于為月球上的操作提供能量的電。52.如權(quán)利要求51所述的方法，還包括以下步驟將功率束從所述發(fā)射機(jī)發(fā)射到圍繞月球的軌道中的轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，并將該功率束引向在相對(duì)于地球位于月球遠(yuǎn)側(cè)上的第三位置上的月球基地接收站。53.一種發(fā)電和運(yùn)輸電力的方法，包括以下步驟在地球上的第一位置，將燃料或其它能源轉(zhuǎn)換為電；在所述第一位置上的發(fā)射機(jī)處，將電轉(zhuǎn)換為至少一個(gè)微波功率束；將所述功率束發(fā)射到軌道太空船；和使用所述功率加熱空氣以將太空船推進(jìn)到圍繞地球的軌道中。54.一種發(fā)電和配電系統(tǒng)，包括在月球上的第一位置上的至少一個(gè)發(fā)電站，包括發(fā)電單元和與該發(fā)電單元相關(guān)聯(lián)的微波發(fā)射機(jī)單元，所述發(fā)電單元用于將燃料源或其它能源轉(zhuǎn)換為電，所述微波發(fā)射機(jī)單元用于將電轉(zhuǎn)換為至少一個(gè)微波束，所述發(fā)射機(jī)單元包括對(duì)微波束進(jìn)行引向的波束引向器；至少一個(gè)軌道轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，用于接收微波束；和在月球上的第二位置上的至少一個(gè)整流天線站，用于接收一個(gè)或多個(gè)微波束；所述衛(wèi)星具有波束引向裝置，其用于將至少一個(gè)所選微波束引向整流天線站。全文摘要一種發(fā)電和配電的系統(tǒng)及方法，包括位于地球上與天然燃料資源或能源相鄰的位置上的一個(gè)或多個(gè)微波功率發(fā)射機(jī)，天然燃料資源或能源例如是天然氣、石油、固體燃料或地?zé)崮堋，F(xiàn)場(chǎng)將燃料源或能源轉(zhuǎn)換為電，然后將電轉(zhuǎn)換為微波功率束，該微波功率束從微波功率發(fā)射機(jī)發(fā)往圍繞地球的軌道中的轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星。轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星然后將一個(gè)或多個(gè)微波束發(fā)送到位于合適地點(diǎn)的用電國(guó)中的整流天線以饋入電網(wǎng)，或者引向另外的轉(zhuǎn)向器衛(wèi)星，由它將微波束引至位于地球遠(yuǎn)側(cè)的整流天線。文檔編號(hào)H02J17/00GK101076933SQ200580029194公開日2007年11月21日申請(qǐng)日期2005年7月18日優(yōu)先權(quán)日2004年7月20日發(fā)明者戴維·R·克里斯韋爾申請(qǐng)人:戴維·R·克里斯韋爾