從1980年代開始參與研發(fā)的日本沖到了領(lǐng)跑的位置。文部科學(xué)省等管轄的日本宇宙航空研發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省下屬的宇宙系統(tǒng)開發(fā)利用推進(jìn)機(jī)構(gòu)合作，正在聯(lián)手開發(fā)基礎(chǔ)技術(shù)。

宇宙系統(tǒng)開發(fā)利用推進(jìn)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)開發(fā)部擔(dān)當(dāng)部長(zhǎng)中村修治自豪地說(shuō)：“還在繼續(xù)開展研發(fā)的國(guó)家只有日本。我們引領(lǐng)著世界。”宇宙光伏發(fā)電系統(tǒng)如上圖所示，大致分三個(gè)階段。

首先是設(shè)置在宇宙空間的衛(wèi)星利用太陽(yáng)能發(fā)電，將電能轉(zhuǎn)換成微波或者激光。這是第一階段。接下來(lái)是準(zhǔn)確向地面輸送電波。最后利用地面的天線接收電波，重新復(fù)原成電能。

其中最大的課題是衛(wèi)星。使用過(guò)去研發(fā)的主流——微波作為供電方式時(shí)，設(shè)置在宇宙空間的發(fā)電衛(wèi)星的成本非常高昂。

利用宇宙太陽(yáng)能生產(chǎn)1座核電站的發(fā)電量，即100萬(wàn)千瓦，必須在宇宙空間內(nèi)，鋪設(shè)約2公里見方的太陽(yáng)能電池。如果達(dá)不到這樣的面積，從宇宙空間到地面，在3.6萬(wàn)公里的供電過(guò)程中，電波將會(huì)擴(kuò)散。使用上面提到的太陽(yáng)能電池時(shí)，在地面上也需要設(shè)置直徑約為4公里的受電天線。

由于需要的衛(wèi)星體型巨大，發(fā)射成本自然也是巨大。

以發(fā)電量為100萬(wàn)千瓦計(jì)算，資材的重量約為1.5萬(wàn)噸。即使每次能夠發(fā)射50噸，也要發(fā)射300次。因此，資材的運(yùn)輸不能使用一次性火箭，必須將航天飛機(jī)等可以重復(fù)使用的太空飛機(jī)實(shí)用化。在此前提下估算，整體的成本至少需要1～2萬(wàn)億日元以上，“考慮到利潤(rùn)，以現(xiàn)在的技術(shù)還難以實(shí)現(xiàn)”(JAXA工作人員)。

供電方式不只是手機(jī)等使用的微波。JAXA還考慮采用波長(zhǎng)僅為微波約5萬(wàn)分之1的激光。