本文翻译自航天史论坛的两篇文章
追星者单级入轨空天飞机（1978）
追星者(右)，停在一个传统机场的747旁边
20世纪70年代美国宇航局/能源部太阳能卫星(SPS)的联合研究，即使只组装了一个SPS，它也将是迄今为止最大的人类太空建设项目；它的重量将是420公吨(460美国吨)的国际空间站的100多倍。SPS研究设想在2000年至2030年间每年组装两颗这样的卫星，使SPS星座的总数达到60颗。
美国宇航局设想在大型可重复使用的运载火箭的有效载荷舱中将SPS组件推进到低地球轨道(LEO)。其中一个这样的发射器，波音公司的有翼两级太空货运飞船，在起飞时重量约为11000公吨，并将约420公吨运送到LEO。相比之下，用于将77公吨天空实验室送入低地球轨道的两级土星V火箭在发射时重约2800公吨(3086美国吨)。
宇宙飞船将会从发射台垂直升起，指向东方。当它的第一级助推器耗尽推进剂时，它就会分离。第二级，轨道飞行器，将点燃它的引擎，完成向低地球轨道的爬升。在轨道上，它将机动与一个大型空间站会合并对接，该空间站是专门为处理SPS货运模块而设计的。
太空货运助推器将是一个完全可重复使用的有翼飞行器，非常类似于太空货运轨道飞行器。在航天货机轨道器分离后，航天货机助推器将会转向，部署喷气发动机，并飞向其发射场的一条又长又宽的跑道。
为了开始返回地球，LEO中的太空货运轨道器将与货物处理空间站分离，然后将尾巴转向前方，点燃火箭发动机减速，降低轨道，以便与地球大气层相交。在猛烈的再入之后，它将会降落在发射台附近的跑道上。
在发射台、轨道器和助推器翻新后，两个太空货运飞船级将被垂直吊起。在轨道飞行器被放置在助推器的头部之后，一个货物模块将被装载到它的有效载荷舱中。航天货机将被转移到发射台开始另一次飞行。一年内将两个SPS的部件发射到LEO需要大约240次太空货运发射，或者大约每36小时一次发射。
1977年10月，一个由14名洛克威尔国际公司工程师组成的小组研究了一种替代的太空货运飞船。“追星者”太空飞机长103米(310英尺)，翼展约93米(280英尺)，最多可携带89.2公吨的货物进入LEO。每年需要超过1100次飞行来支持SPS计划，也就是每八小时发射一次。
然而，在其完全发展的形式下，星耙将比太空货运飞船具有重要的优势，这可能使其所需的高飞行速率成为可能。例如，它将在能够支持747或C-5A银河货机的任何民用或军用机场从常规的2670至4670米长(8000至14000英尺长)的跑道上水平起飞，开始向LEO的飞行。不需要专门的发射和着陆点。
同样重要的是,“追星者”将能够在这样的机场之间定期飞行。罗克韦尔团队解释说，这将“减少将材料和设备从地球上的制造地运输到近地轨道所需的操作数量。”例如，成卷的太阳能电池毯不需要用火车、驳船或飞机运送到专门的发射和着陆地点；他们可能只需要被运送到当地机场，让“追星者”去接他们。
尽管1977-1978年的星耙研究集中于它在能源部/NASA太阳能卫星计划中的可能用途，星耙还是有潜力作为一种通用的空间货运飞机。在上图中，三架“追星者”,它们的机头向后铰接露出货舱，装载着从近地轨道到深空的有效载荷。
大卫·里德(David Reed)是北美罗克韦尔公司(North American Rockwell，NAR)的一名工程师，他在1968年提出了“追星者”的概念，当时美国国家航空航天局(NASA)开始认真努力开发可重复使用的航天飞机。这一概念的关键要素早在20世纪60年代就已提出，但遭到拒绝。其中包括机翼，机翼上装有轻型结构的整体油箱，装有液氢燃料和液氧氧化剂，以及一个复杂的喷气发动机/火箭发动机推进系统。
1968-1969年的研究确定，当它燃烧机翼中的推进剂并从亚音速上升到6马赫(6倍音速)时，其结构上的空气动力压力会变得过大。这导致NAR检查了1970年为美国超音速运输计划(后来被放弃)开发的机翼设计。
一种“三叉戟飞翼”设计出现解决了压力问题；然而，到那时，美国宇航局已经缩小了航天飞机的设计要求，将“追星者”排除在考虑范围之外。NAR继续航天飞机的研究，并于1972年7月成为航天飞机的主承包商。
1976年，随着SPS研究的增加，罗克韦尔重新开始了对tridelta飞翼星际耙的研究。始于1977年10月的星耙研究，由Reed领导，为位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心(MSFC)执行，持续到1978年末，产生了本文中描述的设计。
1977-1978年的研究受益于计算机建模，使罗克韦尔公司能够进一步完善“耙星”机翼形状和飞行剖面。这也让里德的团队更充分地考虑到节省推进剂的“升力上升”的好处
1977-1978年，Star-Raker的推进剂，液态氢和液态氧，在机场并不常见；2020年依然如此。Star-Raker研究小组可能认为，到2000年SPS货运航班开始时，机场将发展到提供这种服务。这也许不是一个不合理的假设，因为30年的SPS计划有望在美国大陆创造一个利润丰厚的新产业。
一架追星飞机起飞，另一架正在接受机场服务。随着起落架的展开，Star-Raker的离地间隙应该是1.52米(5英尺)。
然而，在1977-1978年的研究中，他们通过假设液态氢燃料在机场的供应量只能满足机场到机场的亚音速喷气发动机Star-Raker飞行，从而进行了两面下注。当然，液态氧是不需要的。飞往低地球轨道的飞行需要大量的两种推进剂，将在佛罗里达州的美国宇航局肯尼迪航天中心(KSC)的跑道上、加利福尼亚州的范登堡空军基地或美国可能设计建立的任何其他发射场开始。
“耙星者”机翼上的推进剂箱大概是圆锥形的。它们将从航天飞机的机身延伸到翼尖，并被设计成以最小的重量损失来加强机翼。它们会用规则间隔的“蜂窝网”墙来加固。泡沫填充的玻璃纤维蜂窝将围绕着坦克，定义了“耙星”的形状。
罗克韦尔团队详细描述了一次从KSC到556公里高(345英里高)的狮子座并返回美国机场的追星飞行。它将从一架满载货物的“追星者”航天飞机抵达KSC开始，这架飞机从一个常规机场亚音速飞行结束后飞往低地球轨道。
在有限的飞机型测试之后，机组人员将安装三套可抛弃的轨道起飞主起落架，每套有八个轮子，并将液态氢和液态氧推进剂泵入Star-Raker的油箱。满载推进剂和货物以及轨道起飞装置，星耙重约1935公吨。
在10个多循环喷气发动机的“增压加力”动力下,“追星者”将以每小时415公里(每小时260英里)的速度从跑道上起飞。罗克韦尔团队解释说，他们已经咨询了领先的喷气发动机制造商，以达成其喷气发动机的设计；这些公司包括通用电气公司、普惠公司、航空公司、马夸特公司和洛克达因公司。由此产生的引擎更像是一个愿望清单，而不是一个确定的设计，尽管它是一个知情的愿望清单。
罗克韦尔团队设想了从传统涡轮风扇发动机到冲压喷气发动机的四个工作循环。液态氢会被用来冷却引擎，然后作为燃料燃烧。在“追星者”机翼下侧的大型槽形进气口，每五个一组，布置在飞机机身的两侧，将空气输送到安装在机翼后缘的发动机。进气口将装有“斜坡”门，可以部分或完全关闭，以调节或停止气流。
离开地面后不久，空天飞机的机组人员会放下三套轨道起飞起落架(他们会用降落伞降落到地面以便回收和重复使用)，然后收回机头和主起落架。然后，太空飞机将把喷气发动机切换到涡轮风扇发动机，爬升到6100米(20000英尺)的巡航高度，并将速度提高到0.85马赫。它将转向正南，在接下来的1小时50分钟内，直接飞向地球的赤道。
“追星者”将飞往赤道，转向东方，这样它就可以从地球的旋转速度中获得推动力，理论上，在我们星球的中部，地球的旋转速度可以使上升的运载火箭的轨道速度增加约1600公里(1000英里)每小时。
此外，更重要的是，涡扇发动机飞往赤道相当于换机飞行；也就是说，如果Star-Raker从KSC等非赤道发射场直接飞往轨道，它将使Star-Raker能够到达赤道低地球轨道，而无需在低地球轨道进行火箭推进的变轨机动。罗克韦尔团队希望这样可以节省推进剂，从而增加货物重量。
向东转弯后，空天飞机将在增压加力状态下爬升至13710米(45000英尺)，然后开始浅潜至11280米(37000英尺)。在动力潜水过程中，一种节省推进剂的机动，地球的重力会帮助它突破音障，加速到1.2马赫。
进入轨道:Star-Raker太空飞机设计包括10个多循环吸气式喷气发动机，三个类似于航天飞机主发动机的高压火箭发动机，以及两个先进的轨道机动系统火箭发动机。在上图中，10个喷气发动机正在加速，开始向超音速飞行过渡。
“追星者”将开始认真地上升到轨道，超音速爬升到29公里(18英里)。在这一阶段，空天飞机的喷气发动机将节流至“全冲压发动机”功率，加速至6.2马赫。在爬升到轨道的过程中,“追星者”将会很好地利用机翼提供的升力。
当速度达到6.2马赫时，追星者尾部的三个火箭发动机将会点火，将火箭动力增加到冲压发动机动力。这三个发动机的总推力为145万公斤(320万磅)，可以从位于狭长的Star-Raker货舱尾部的坚固油箱中提取液态氢。安装发动机的油箱将作为载荷路径，将发动机的推力分配给航天飞机的结构。
在7.2马赫时，星耙将切换到全火箭动力。当它将火箭发动机加大到最大推力时，它会关闭喷气发动机并完全关闭它们的进气口。
当“追星者”到达51公里乘556公里(32英里乘345英里)的赤道轨道时，主火箭发动机将会关闭。在远地点，即其轨道的最高点，机组人员将点燃其尾部底部的双高级轨道机动系统(OMS)发动机，以提升其近地点(轨道低点)并环绕其轨道。一旦到达环形赤道轨道，追星者将利用OMS号与SPS货运空间站会合。
在近地轨道上的追星者
Star-Raker能够携带的货物重量将取决于它的任务剖面。对于这里描述的剖面，运送到轨道的货物重量总计只有大约48.6公吨(53.6美国吨)。在喷气动力下飞往赤道的空气动力学飞行，意在窃取一些地球的旋转能量，并避免在低地球轨道上的飞机转换机动，经过仔细检查，结果证明是昂贵的。
罗克韦尔团队建议通过在赤道装载液态氧来改善赤道剖面的有效载荷性能，要么在飞行期间使用新设计的加油机，要么在具有足够跑道、轨道起飞起落架附件和回收能力以及提供液态氧能力的赤道设施着陆后装载液态氧。然而，这两种方法都会使追星者的操作变得复杂。
为了卸下货物，Star-Raker会将包含乘员舱的机头转向一边，露出其6米高、6米宽、43米长(20英尺高、20英尺宽、141.5英尺长)的货舱的一端。在追星人的设计中，海湾的拱形天花板会使它成为一个结构优势
机组人员会移动到机组人员舱的后部来帮助货物转移。双层乘员舱后部的窗户可以提供121°的视野。
罗克韦尔团队没有详细描述它的货物转运系统，尽管很明显Star-Raker不会停靠在传统意义上的码头。简要提到了货舱中的转移轨道系统，该系统将与空间站上的相应轨道相连。
返回地球将从货舱关闭开始。离开空间站后，机组人员会转动“星际掠夺者”,让它的尾巴朝向轨道运动的方向，然后启动OMS发动机减速。
在缓慢的小角度再入过程中，最大减速度不会超过2.3倍重力。一般来说,“追星者”经历的再入温度会比航天飞机轨道飞行器低，尽管机头和机翼前缘温度预计会稍高一些。较高的前缘温度归因于其相对钝的形状。
罗克韦尔团队为Star-Raker提出了两种可重复使用的热防护系统(TPS)。两者都被安装在覆盖蜂窝层的外面板上。蜂窝层将依次连接到覆盖包围推进剂罐的蜂窝芯的内面板上。
第一个TPS设计与航天飞机轨道器的基线非常相似。单独模制和研磨以匹配Star-Raker曲线的瓷砖将被粘合到贴在外面板上的织物应变隔离垫上。
第二个TPS设计，类似于为B-1轰炸机开发的设计，更加复杂。金属板——低温区用钛铝合金，高温区用“超级合金”——用柔性支座固定在外层面板上。当它们变热并膨胀或变冷并收缩时，支座会允许重叠的面板边缘相互滑动。贴在外层面板上的箔包裹的隔热毯会提供额外的热保护。
这两种TPS设计都包括了一个检测TPS漏洞的系统。罗克韦尔团队没有提供其设计的细节，也没有描述如果发现漏洞，船员可能会做什么。
追星者正在降落
当“追星者”减速到6马赫时，它将开始横向机动以释放能量，并减速到0.85马赫。然后，机组人员会打开入口坡道，启动“一些”喷气发动机。
罗克韦尔团队为太空飞机提供了足够的液态氢，以允许556公里(345英里)的亚音速巡航和两次动力着陆尝试。着陆速度大约是每小时215公里(每小时135英里)。当轮子停在一个能够承载747或C-5A银河的机场时，Star-Raker的重量约为281公吨。
在这次飞行描述中给出的Star-Raker重量是基于罗克韦尔团队在1977年12月至1978年1月期间产生的数据。1978年2月至3月，美国国家航空航天局MSFC和弗吉尼亚州汉普顿的美国国家航空航天局兰利研究中心(LaRC)审查了罗克韦尔团队的耙星重量数据。
美国国家航空航天局中心发现，如果采用“正常”技术，罗克韦尔的估计值较低，如果采用“加速”(先进)技术，则较高。尽管罗克韦尔公司将“耙星”的“干”重加上轨道起飞装置定为293.5公吨，但MSFC/LaRC公司确定，在正常技术和研制过程中10%的重量增长缓冲的情况下，“耙星”在没有推进剂的情况下将重407.6公吨；有了先进的技术和缓冲垫，它的重量只有257.6公吨。
1978年5月，罗克韦尔团队和美国国家航空航天局MSFC工程师会面，试图调和重量估计。他们对“追星者”的飞行剖面做了一个重要的改变:他们放弃了飞往赤道的亚音速飞行，而选择了KSC发射，并直接爬升到556公里(345英里)的低地球轨道，相对于地球赤道(即KSC的纬度)倾斜28.5度。
美国国家航空航天局和罗克韦尔团队确定了一个330.4公吨的重量，没有推进剂(但有轨道起飞装置和10%的缓冲)。当它在KSC跑道上开始上升到轨道时，这架太空飞机将重达2280.5公吨。其中，Star-Raker的最大重量89.2公吨将包含SPS项目的货物。
SPS空间太阳能电站
在美国国家航空航天局认真研究过的所有航天概念中，可能最庞大的是SPS空间太阳能电站星座。捷克出生的物理学家/工程师彼得·格拉泽在这份著名杂志的一篇简短文章中概述了这个概念科学1968年11月，他的发明在1973年圣诞节被授予专利。
Glaser注意到，位于赤道上方35，786公里的地球同步轨道(GEO)上的卫星每年只有几分钟穿过地球的阴影。众所周知，赤道地球同步轨道上的卫星与地球在赤道上的自转速度相同(每小时1609公里)。这意味着，对于地球表面的人来说，卫星似乎静止不动地悬在赤道上的一个点上。格拉泽也明白电不一定要通过导线传播；它可以从发射机发射到接收机。
Glaser混合了这三种成分，并在赤道地球同步轨道上设计了一颗卫星，该卫星将使用太阳能电池将阳光转化为电能，将电能转化为微波，并将微波发射到地球上的接收天线(整流天线)。硅整流天线将微波转化为电能，然后电线将电能输送到电网。
如上所述，SPS相对于地球表面的太阳能电池阵列的最大优势在于，它几乎没有时间呆在地球的阴影中。地球的自转意味着地球表面的太阳能电池阵列最多只能发电一半时间。其余的时间，它会蛰伏在夜空下。
早在1972年，NASA及其承包商就对SPS概念表现出了较低的兴趣。早期的工作在喷气推进实验室和NASA刘易斯研究中心(现在的NASA Glenn)进行，也在Arthur D. Little进行，这是一家位于马萨诸塞州剑桥的工程公司，Glaser是其副总裁。1973年，在石油输出国组织实施石油禁运以惩罚美国和其他工业化国家在1973年赎罪日战争中支持以色列之后，这种努力的程度有所增加。到1976年，位于德克萨斯州休斯顿的NASA约翰逊航天中心和位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔航天飞行中心在航天局内领导了SPS研究。
1975年6月，美国国家航空航天局和能源研究与发展管理局(ERDA)签署了一份谅解备忘录，要求联合开展SPS研究。在1977年联邦财政年度开始时(1976年10月)，也就是杰拉尔德·福特代理总统任期的最后几天，ERDA开始计划与美国航天局一起进行一项SPS研究。这项三阶段研究始于1977年7月。为期三年的SPS联合研究的总成本为1560万美元，其中能源部支付了60%的费用。
能源短缺加上三里岛核事故(1979年3月)，使得20世纪70年代中后期成为替代能源研究的沃土。ERDA/美国国家航空航天局的研究开始一个月后，詹姆斯·卡特总统将ERDA列为新能源部的一部分。能源部的成立是旨在实现美国能源独立和“清洁能源”的一揽子政策的一部分。
阿波罗之后，尽管尽了最大的努力，美国国家航空航天局发现除了发展航天飞机之外，它没有为其有人驾驶项目制定一个明确的任务。航天界的SPS支持者认为这一概念为美国航天局解决一个紧迫的国家问题提供了一个不可抗拒的机会。
SPSs的开发、部署和运行将会给NASA带来前所未有的工程问题。如果一个SPS要为美国相互连接的公用电网贡献有意义的电量——按照能源部的计算，“有意义”意味着几十亿瓦——那么按照正常的航空航天工程标准，它必须是巨大的。在这篇文章的顶部，美国宇航局的艺术品中，太阳衬托出了SPS的轮廓(图⑦)是典型的:它长10.5公里，宽5.2公里，质量为5万吨。
与几公里宽的整流天线配合，这样的SPS将为美国的电力供应贡献50亿瓦。DOE估计，总发电能力为300千兆瓦的60颗这样的卫星可以为满足2000-2030年期间美国的预计电力需求做出有意义的贡献。
当然，美国国家航空航天局不可能完整无缺地发射如此巨大的卫星，甚至是几个模块化部件。它需要在太空中，最有可能在地球同步轨道上，从许多部分构建SPS舰队。这需要一支高性能的太空运输工具舰队，一支由宇航员和自动化装配机器组成的军队。
上面波音画作中的红色、白色和蓝色“两级完全重复使用航天飞机”(图8)顾名思义，是用来作为SPS建造的主要货物发射器。为了降低成本，它完全可以重复使用，在发射时将包括一个自动化的三角翼助推器，机头上有一个有人驾驶的三角翼轨道飞行器。在与轨道飞行器分离后，助推器将要么向下降落(如果它是从加利福尼亚州、亚利桑那州、新墨西哥州或得克萨斯州西部的一个地点发射的话)，要么部署涡轮风扇发动机并飞回其发射场。
如果建造完成，这艘太空货船将会远远超过所有其他的发射器。它的轨道飞行器将运送多达420公吨的货物到低地球轨道(LEO)的中转基地。相比之下，美国最大的单次发射地球轨道有效载荷“天空实验室轨道工作室”重达77公吨。天空实验室于1973年5月14日由两级土星V火箭发射。
当工程师们描述大型发射器时，他们使用“总起飞重量”(GLOW)。航天飞机的辉光约为2040公吨，三级阿波罗土星五号约为3000公吨。据估计，这艘太空货船发出的光高达11，000公吨。
机警的读者会注意到这篇文章插图中的差异。这是因为这些图像是基于不同工程师在多年SPS研究的不同阶段开发的设计概念。例如，三角翼的波音航天货机设计不同于上图中描述的NASA航天货机设计(图9).
美国国家航空航天局的宇宙飞船有一个与土星V S-IC级有些相似的助推器；助推器和轨道飞行器都有细长的主翼和前鸭翼。轨道飞行器的有效载荷舱位于它的前部附近；不像波音的设计那样，在机身中部。尽管存在这些差异，美国宇航局的航天货机将拥有与波音航天货机相同的能力。
上面这幅NASA的画(图10)描绘了一个带有中央“控制塔”的六边形LEO中转基地在六边形的六个顶点上，接入管将控制塔连接到对接模块。在通道管之间是彩色编码的三角形“编组场”,带有插座状的隔间，用于存储标准化的NASA太空货运集装箱。
中转基地控制塔在其屋顶上安装了一台“太空起重机”，该起重机源于小得多的航天飞机遥控系统，在DOE和NASA进行联合SPS研究时，该系统正在开发中。控制塔空间起重机正在定位一个货物集装箱，以便自动化化学推进轨道转移飞行器(OTV)可以与之对接。对接和空间起重机释放后，OTV将自动运输集装箱到地球同步轨道的建设基地。
另一个更小的太空起重机沿着六边形的边缘行驶。图中显示的是从新对接的航天货运轨道飞行器上卸下一个集装箱。
这幅画包括许多其他细节。例如，它显示了背景中一架传统的航天飞机轨道飞行器正在接近基地。航天飞机的主承包商罗克韦尔提议，第二代航天飞机轨道器作为SPS计划的专用乘员运输工具。该公司设想用加压乘员舱取代轨道飞行器有效载荷舱，将使其能够一次运送多达75名宇航员。
紧挨着机组运输的是一组圆柱形模块，用于容纳在地球和地球同步轨道之间运输的基地机组人员和宇航员。一架用于运送宇航员往返地球同步轨道SPS工作地点的有人驾驶OTV——除了存在加压乘员舱之外，与自动化OTV相同——显示与右下方的低地球轨道基地对接。
在SPS研究中，美国宇航局试图平衡自动化和宇航员。该公司的工程师指出，自动化有利于重复性的工作，比如制造支撑SPS太阳能电池板所需的数十公里长的桁架。
上图中描绘的基本“光束生成器”(图11)会把一卷卷的薄铝板变成坚固的单桁架。下图中更复杂的多光束生成器系统(图12)将单个桁架组合并连接在一起，构成卫星的主要结构部件。
宇航员将监督和维护造梁机器人，并将他们制造的桁架连接在一起。自动化的OTVs将会把成千上万的铝卷送到地球同步轨道的工作现场，然后宇航员将会把这些铝卷装载到造梁机中。
DOE和NASA预计从2000年开始，每年在GEO的“舰队”上增加两个SPs。每个SPS将需要大约200次太空货运发射和数百次LEO中转基地和GEO之间的OTV转移。用于otv的推进剂，以及每年用于每个SPS的50公吨轨道修整推进剂，将需要更多的空间货运飞船发射。
尽管广泛依赖于自动化，为期30年的SPS项目将需要近1000名宇航员在太空中始终存在。大多数将位于GEO(图13).
除了建筑工人之外，太空中需要的人员还包括医生、管理人员、OTV飞行员、生命支持工程师、一般维修工人(“看门人”)、厨师、宇航服裁缝和计算机技术人员。美国国家航空航天局和能源部估计，地面上所需的人员——在发射/着陆场、整流天线和制造SPS零件、otv、备件、食品和推进剂的分散工厂——将比宇航员多至少10倍。建造和运行SPSs可能会成为美国一个重要的新产业。
当造梁工人和宇航员完成桁架工作部分时，自动otv将开始把成卷的太阳能电池“毯子”送到SPS工作现场。上面这幅NASA的画(图14)在背景中显示了一个自动化的OTV，装满了蓝色的太阳能电池板卷(右上)。
与此同时，一个自动化系统将橡皮布切片输送到一个小型太空起重机末端的有人驾驶的“樱桃采摘机”上。樱桃采摘者的“飞行员”——在他的加压驾驶室里只穿着衬衫——使用机械臂将太阳能电池板的一端连接到桁架上。
通过这种方式，超过50平方公里的太阳能电池板将被铺在每个SPS的桁架结构上。这种密集的人力和机器劳动的最终结果以理想化的形式描述如下(图15).
上面较低的画(图16)展示了Glaser的发明在起作用。太空中强烈的阳光照射到隐藏在视野之外的太阳能电池上(然而，这张图片确实提供了一个完整的SPS背面的良好视图)。数以百万计的硅或砷化镓电池有效地将阳光转化为电能。
SPS下端的千米宽可控微波传输天线将电能转化为微波，并将微波束聚焦在近36000公里外的地球上的整流天线上。光束在插图中显示为一个幽灵般的圆锥体；实际上，微波是看不见的。
DOE和NASA设想建造60个整流天线(图11)要求SPS系统沿35°纬线从一个海岸到另一个海岸。这条线上或附近的城市包括加州的贝克斯菲尔德；亚利桑那州弗拉格斯塔夫；新墨西哥州阿尔伯克基；德克萨斯州阿马里洛；俄克拉荷马州俄克拉荷马城；阿肯色州的小石城；田纳西州的孟菲斯和查塔努加；和北卡罗来纳州的夏洛特。如果一个人在这些城市之间飞行，他将每隔50公里左右飞越地面上不同环境中的整流天线——森林、农田、山脉、沼泽、沙漠。
20世纪70年代，人们越来越意识到环境问题和恐怖主义的危害。能源部和美国国家航空航天局煞费苦心地寻求公众意见，以便他们能够试图平息公众的恐惧。大多数被调查的人担心连接SPs和他们在地球上的整流天线的微波束。一些人对光束的环境影响表示担忧，而另一些人则担心恐怖分子可能会控制SPS并将其光束对准城市。
美国宇航局指出，光束将被散焦，以减少对地球高层大气、飞机和在整流天线工作的人的风险。正如上面这幅画所描绘的，有限的农业可以在硅整流天线下进行，直接在微波束的路径上。此外，SPS上的微波发射器可以设计成在其波束漂移时自动关闭。能源部和美国宇航局预计，每个整流天线周围都会有一个无人居住的“缓冲”区，这样，如果光束在自动关闭前漂移了一小段距离，只有环形缓冲区会受到影响。
在这篇文章的最后一张图片中(图12)，我们看到接近2015年底的SPS舰队；也就是说，在30年建设计划的中途，当30颗卫星从邻近的美国观看时，将在南部夜空形成一条亮线。能源部的一份文件解释说，每颗卫星都会比金星亮一点。这些卫星看起来就像组成猎户座腰带的三颗星星一样遥远。随处可得的7 x 50双筒望远镜将向地球上的观测者展示每颗卫星的矩形形状。
在移动的恒星和行星的背景下，卫星串将保持静止。当然，在现实中，恒星和行星相对于旋转的地球保持静止，SPSs会跟上地球的旋转。
每六个月，在春分和秋分的时候，每个SPS会连续几天在接近午夜时穿过地球的阴影。在短暂的阴影通过期间，卫星不会产生电力。从东边的卫星开始，SPSs一个接一个地变红变暗。在大约10分钟的月食后，每一颗都会恢复到最亮的状态。
能源部/美国航天局的SPS研究一直延续到罗纳德·里根总统的政府，他于1981年1月就职。1981年8月，国会技术评估办公室(OTA)发表了一份自1976年以来SPS工作的回顾。OTA对该概念可行性的评估总体上是有利的。然而，里根政府并不热衷于太空发电，事实上，也不热衷于传统来源以外的任何来源。
能源部/美国国家航空航天局的SPS研究只是该航天局全部活动中很小的、低优先级的一部分。1981年4月的第一次航天飞机试飞，是自1975年7月以来第一次由美国人驾驶的太空任务，当然，意义要大得多。
随着航天飞机的首次飞行，美国宇航局加倍努力为航天飞机发射的地球轨道空间站提供支持。该机构试图将空间站描绘成一个太空造船厂，一个太空拖船和有效载荷的编组站，以及一个探索太空独特品质的实验室。
最终，只有实验室功能将获得支持，这在很大程度上是因为它比造船厂和编组功能成本更低。甚至这种支持也是勉强的；尽管里根在1984年1月批准了该站，但它将经历一系列的重新设计，并且在20多年内不会完工。
