太陽能電站的工作原理是怎樣的呢?根據格拉塞爾的設想，波音公司設計了一個500萬千瓦的太陽能電站，電站設在地球靜止軌道上，日照時間不受黑天白晝以及氣象變化的影響，所以它比在地麵上的日照時間要長6～15倍，日照強度也要強2倍。電站采用光電轉換的太陽電池。這種轉換比其他的形式(如熱電轉換)更為簡單，也更容易在空間生產和維修。太陽能電池帆板上裝有140億個太陽電池，旁邊的反射鏡將陽光聚集在太陽電池上，使入射的光進一步增強，太陽電池將太陽能轉換為直流電，微波管又將直流電變成微波能量，最後由相控陣天線發射到地麵接收站，並把它轉換成普通電網的電能。
當然無可諱言，實現空間太陽能電站是一項極其龐大而艱苦的空間活動，它要在空間構造一座小城鎮那樣大小的龐然大物，不用說SU的，僅在工程上就麵臨著嚴重挑戰。
首先是能量轉換問題。電站的太陽電池帆板結構龐大，總重12400噸，中心旋轉軸的直徑達100米，而旋轉起來要非常穩定和準確。如此大的構件，在地麵上建造是不可想像的，隻能在空間工廠中加工製造。根據計算，太陽電池的數量需要140億個呢!因此，電站成敗的關鍵，歸結為解決太陽電池的生產能力和巨額的生產費用。近五年來，美國對單晶矽和多晶矽的生產技術正在加緊研究，力圖盡快滿足電站的要求。另外，太陽電池的空間生產亦在積極研究之中，這項技術一旦實現，就為建立電站鋪平了道路。
第二是能量空間微波傳輸的問題。將太陽電池帆板所產生的直流功率轉換成微波功率時，要采用數百萬個大功率微波管。不過目前美國的生產能力基本上可以滿足建立電站的要求，這當然是令人樂觀的。不過在這個環節中，還有發射天線和地麵接收天線的製造問題需要加以解決。
發射天線是直徑為1千米的圓形相控陣天線，天線的子陣陣麵為20平方米，天線的指向要十分精確。這種天線目前正處在論證階段，到投入生產還有一段路程。
地麵接收天線也非同一般，它是一個長14千米、寬10千米的偶極子天線陣，接收的微波經過專門設備整流後再投入電網。已經做過的模擬實驗表明，接收和整流效率為82％。
第三是空間生產和軌道搬運。美國宇航局和格魯曼公司研究了兩種電站組裝方法。一是低軌道組裝，即先在低軌道上建立一個700人左右的空間工廠，桁架結構和太陽電池均在這工廠生產和組裝，整個電站裝配完畢後，再用電力推動係統將它送到地球靜止軌道上去。第二是靜止軌道組裝法。這就需要工廠設在靜止軌道上，人員和器材經低軌道過渡到靜止軌道工廠中，最終在那裏製造並組裝。這兩種方案都在實驗之中，一旦實驗成功就又掃除了一個大攔路虎。
一座太陽能電站需要建築材料10萬噸左右，空間作業人員數百人，怎樣把這麼多的人員和物資送到宇宙太空呢?根據上麵介紹的兩種組裝方法，將分別采用不同的運載工具。對於低軌道方案來說，早期設想用單級火箭和航天飛機運輸，運載量為70～200噸。現在設想用兩級火箭推進的有翼飛行器——空間運輸船。它的起飛重量為11000噸，載重量已經相當可觀，每次可以將4000至4500噸的大批物資，送達施工現場。如此計算，空間運輸船隻要往返22次左右，即能把建造一座電站的器材全部運送完畢。而由低軌道向高軌道轉送階段，將采用離子火箭發動機或化學推進劑工作的軌道運輸船。
綜上所述，太陽能電站的建立，盡管還有不少問題需要解決，但是，可以滿有信心地說，前景是美好的。按照美國宇航局的計劃，目前主要是在地麵試驗裝配辦法，這一階段後期要發射一顆實驗性的發電衛星；第二階段要發射一顆發電能力為20～50萬千瓦的樣星，這一階段可望在近期完成；第三階段為全麵實施階段，計劃到公元2014年建造印個500萬千瓦的衛星電站，公元2050年將突破100個大關。波音公司研究部負責人CR伍德科克樂觀地預言：“在遙遠的未來，圍繞地球將有數百個衛星電站來滿足人類對能源的要求。”
宇宙飛船和空間站
隨著人造衛星上天，空間科學技術已經廣泛用於軍事、國民經濟和科學研究的許多方麵，人類活動開始進入廣闊無垠的宇宙空間，從而使地理學、天文學和其他一些科學的麵貌產生重大改變，並把氣象觀測、資源考察、環境監視和地圖測繪等工作，提高到集中的自動化水平，還引起了通訊電視廣播技術的根本性改革。
要發射載人宇宙飛船上天，必須解決許多極其複雜的技術問題和宇宙醫學一生物學等問題。首先是製成高度完善和威力強大的火箭，把宇宙飛船送人軌道。其次還必須解決宇宙飛船安全而準確地返回地麵的問題。要做到這一點，需要高度精密的控製係統，優良的製動火箭發動機和其他製動裝置，保證宇宙飛船頭部在通過稠密大氣層產生高達數千度高溫情況下不致燒毀。為了保證人在宇宙中的生存和活動，宇宙飛船艙中要創設同地麵上基本相同的空氣、溫度、氣壓、濕度等條件，解決同地麵上的無線電聯係等。同時，宇宙飛船必須攜帶大量的科學考察儀器、製導裝置以及安全降落係統等。另外還要對宇宙醫學一生物學問題進行研究，證明乘宇宙飛船飛行對人體無害。為了解決這些問題，需要物理學、化學、數學、力學、電子學、無線電技術、冶金、儀器製造、自動化和遙控機械學、天文學、生物學、生物化學等許多重要學科提供最新科技成果。載人宇宙飛船的發射成功，說明這些問題實際上已經解決了。
是不是任何人都能乘宇宙飛船遨遊太空呢?不是的，是有條件的。一是身體要能適應空間飛行，二是要具備專門的知識和技能。為此，人員需經過選拔，並進行專門訓練。我們知道，在火箭起飛的時候，加速度很大，人的體重相當於在地麵重量的九倍，甚至更大一些，這稱為“超重”現象，同時震動也很大；而在幾分鍾後進入軌道人又變得沒有重量了，即進入“失重”狀態，而人就飄浮起來了。因此，宇航員要在離心機上進行超重訓練，在震動台上進行震動訓練，在飛機上進行失重狀態下生活和工作的訓練等。為了保證宇航員的安全，宇航員要穿上特製的宇宙服，一方麵可以防止宇宙線的輻射，另一方麵可以密封起來，保證人體生存所需的溫度、氣壓、氧氣等。否則人們到達17千米以上的高空時，空氣壓力隻有地麵大氣壓力的十分之一，人體內的水在37℃(體溫)左右就會沸騰。由於全身血液沸騰，人會立刻死亡。另外，一般人隻能經受住3～5倍的體重突增，當加速度很大時，假設加速作用的方向是從腳到頭，就可能使身體下部積存大量血液，而上部特別是頭部的血液不足，中樞神經機能受到破壞，甚至失去知覺。如果加速作用的方向與人體垂直(即人體平臥上升)，情況就會好得多。穿上特製的宇宙服時，血液不會在身體各部分積存，也就不會突然從頭部流到腳部去，人們就可能忍受體重突增十幾倍的變化。為了節省燃料而減輕負載，還要有特製的宇航食品和生活設備。例如空氣調節設備，可以把帶上去的液體氧放出來供宇航員吸人，同時用化學藥品把呼出來的碳酸氣和水蒸氣吸收掉，並把其中未用掉的氧氣放出來，這樣就充分利用了氧氣。
人們乘坐宇宙飛船到星際空間的第一站——繞地飛行的軌道空間站進行航行後，身體情況有什麼變化呢?據報道，前蘇聯“聯盟26”從1977年12月到1978年3月16日止，與“禮炮6”劉接飛行％天後返回地麵。檢查宇航員的身體情況表明，在三個多月空間失重條件下的飛行中，宇航員的體重減輕了5千克，身高卻增長了3厘米，但機體並未發生什麼變化。在空間站頭幾天，宇航員還不適應空間飛行環境，還得互相扶持，在站內總是愛躺著。過了幾天，在生理上、心理上便適應了空間飛行。返回地麵後，宇航員又不能馬上適應地麵環境，雖然宇航員不感到勞累，但自覺似乎處於空間，所以仍要做空間體育活動，幾天後才適應地麵環境。