294天基電網的瓶頸



新型常規軌道發動機的測試工作,也是爲未來空間站調整軌道速度和角度的工作。

未來空間站早前捕捉冰質小行星的時候進行了軌道變更,與赤道夾角爲7度,中間借修正軌道自動下降,進行了一些調整,現在夾角還有6度。

主要是設備、材料、待裝配零部件太多,總質量實在有點大,專門去做變軌一次消耗資源太多,影響各方面進度。

現在月宮方面的物資供應降下來,地面已經可以提供足夠的燃料用于多次微調。

關于燃料問題,地面也有些争論。

月宮的工廠區部分功能已經啓動,可以自制氫氧燃料,除了從軌道接應貨運組的貨物,還有額外的量。

不過時間方面存在一點問題,從八月底開始,月宮所在位置要經曆長達四十四天的夜晚。

氫氧儲備重要性在夜間更高,缺乏大面積光伏供電的情況下,龍珠核電或電網随時出現一點什麽電力狀況,都可能需要需要大量的氫氧,啓動氫燃料電池維持基地内的氣體清潔度、保障水循環系統不結冰。

而在月表天亮時的幾十個小時裏,是設備出故障最頻繁的時刻。

總而言之,月宮暫時還不能作爲一個穩定的燃料提供方,兩個空間站現階段仍然需要地表提供燃料。

這些燃料和之前一樣,都是以固态冰的形式送上天,空間站自己出電力進行電解,或留作水資源儲備。

回到發動機。

每台新式發動機上天後,需要經過六次共900秒的點火測試,每四台一組,預計進行二十二組測試後,将未來空間站調整回赤道軌道。

回赤道軌道後,向C國南方古都上方鲲鵬空間站輸送物資需要更多的燃料,不過現在大部分工作都由使用電推系統的應龍三号承擔,額外消耗比較小。

好處是赤道軌道對包括地月轉移軌道在内,對各個軌道的投送消耗更爲均衡,長期還能節省一點資源。

九月中旬,地面做了個決定,把激光能量平台驗證機送去月球軌道,爲月宮提供應急電力補充。

衛星電網不是新東西,科幻化的概念很早就有。

可惜放到母星上有幾個大問題解決不了。

太空裏激光傳輸有激光轉電後再發射新激光給下個激光能源衛星,和激光反射兩個方向。

激光轉電不管用光伏還是燒開水,都要造成幾乎60%的浪費,真空環境的密閉式燒開水,也高不了幾個百分點,明顯不能大規模應用。

激光反射其實更困難。

作爲一個行星級的太空電網,單激光一千兆瓦已經是下限,如果做成同步軌道3機覆蓋全球的方案,往少了算也得100到150G瓦級。

在該能級下,哪怕隻有十萬分之一的能量轉爲熱能,也沒有任何冷卻方案能保證反射鏡長期運行的安全,在人類找到“絕對反射”方案前,不存在實現可能性。

替代方案隻能是增加衛星數,降低單激光功率,以現有人類科技,相保證衛星電網長期不間斷傳輸,少說也得三百顆衛星往上。

但電網衛星還是小事,真正的問題是大氣本身。

大氣不但抵擋着紫外線,它其實抵擋着一切來自外層空間的能量,1G瓦的激光打到地面,也會變成一個幾百平米的光斑,剩下的最多不超過1%功率。

激光穿透大氣還會有另一個問題,它會導緻路徑上的氣體分子粒子化,粒子化後它們更容易被太陽風帶走。

總之隻要有大氣,衛星電網就一定是假命題。

月球就不一樣了,不用組電網,以幾顆衛星各自慢慢搜集能量,依序對地面進行單對單傳輸,沒有大氣損耗,隻在轉化時會浪費一波,勉強可以接受。

激光能量平台驗證機送去月球軌道,契機不在于月宮的需求,而是經過九月初的太空實驗,地面論證後,放棄了一兆瓦的傳輸方案,改爲十千瓦輸電。

兆瓦變十千瓦,縮了一百倍,也側面證明着材料學還有太多不能應付的情況。

激光輸電差點就無疾而終,論證時還有人說十千瓦不如微波輸電呢,那個轉化率還高些。

但微波其實也有着難以攻克的缺陷。

現代衛星采用的信号節能方案,基于波的幹涉現象,原理不贅述了,反正結果是可以通過這種現象,實現定向輸出電信号(電磁波),在同步軌道,隻要把幹涉做到球面3%,就能覆蓋幾乎半個行星。

可要實現點對點的傳輸,3%就遠遠不夠了,哪怕把增強範圍集中在十萬分之一個球面上,隻要有上百公裏距離,散射程度也遠遠大于衛星的太陽能闆面積……何況太陽能闆還不能吸微波,得另起一套接收系統,那還不如燒開水。

因此技術層面上,衛星間的微波能量傳輸,就根本沒有實用的可能。

回到現場,激光能量平台于九月下旬,被旱魃貨運組當貨物送抵繞月軌道,再由宇航員駕駛的應龍二号飛船抓取,投送至兩千公裏高度,飛過月宮和月表二号基地預定地點的上空。

二号基地預定地點隻是個概念性的東西,具體會不會有,還得看地面怪獸應對的局面,和月宮人員、機器人現場勘察的結果。

把能量平台驗證機送到軌道,宇航員根據地面指示,出艙對激光器進行調整。

調整過後,激光打到月表的是一個約五平米的光斑。

内行一看光斑大小就知道,這是用來燒開水的。

不過月表暫時沒有聚光發電站,能量平台隻能閑着。

月宮,經過幾個月的建設,已經建成兩個氧化鋁玻璃溫室,單溫室面積0.3公頃,内空最低高度7米,兩溫室共用一套五段式氣壓出入系統。

與地表溫室的情況大相徑庭,月表溫室外面還有一層由“磚牆”加“防彈布”構成的電動折疊外殼,外殼的内層還鍍了一層高熱反射率材料,在月表天黑後減少室内熱量流失。

太空裏,熱與電是一切設備運行的基礎,需要不停的在散熱和保熱之間切換,溫室也一樣。

爲了能有效利用自然光,同時又不把内部的作物燒死,地表研究人員下了很多功夫,其中有不少是怪獸危機之前的積累……畢竟C國的傳統就是人到哪就要把菜種到哪,月表,他們幾年前就來過,幾十年前就從A國那獲贈過一克月壤。

除了氧化鋁玻璃層和折疊外殼,月宮溫室還有很多名堂。

每個溫室的尖頂,有四塊特殊氧化鋁玻璃,它們不是平面,在日照最強的時候其它外殼全部關閉,溫室隻由這四塊爲全溫室提供光照。

另外,整個氧化鋁玻璃層内,還有一層比較薄的含鉛玻璃及玻璃鍍層,主要用于抗輻射,并控制部分紫外線通量。

然後,溫室側面,每1.5米高度,有一塊截面爲特殊幾何結構的橫條式人造水晶,在側面外殼開啓的情況下,能夠爲分層種植的植物提供不要電的側面補光。

不過現在壓根沒有分層種植,植物學家們還在改造月壤并進行小規模種植和記錄,後面溫室結構或許還要進行微調。

月壤改造項目相對順利,兩個溫室一共囤積了一千噸出頭的初級土壤,可以滿足基本的種植需要。

包含未來空間站送來的金汁,拉便便的生物數量要進行大規模種植還是遠遠不夠,囤積肥力還有很多額外工作。

現階段囤積肥力主要依賴微生物分解之前積累的作物不能食用部分,人便便還是配合化肥等材料,把更多月壤改造成初級土壤。

順便一提,月宮溫室的地下有“磚牆”加“防彈布”構成的地闆,把内部人工大氣環境和自然月壤隔離開來,内部有約一米深等待改造的月壤,它們與地闆共同形成月宮溫室的地基。

預計室内月壤全部改造完成後,能夠獲得共計一萬五千噸初級土壤,屆時在完全沒有母星補充化肥的情況下,也能夠通過輪耕與月宮的生物、化學手段,長期維持比較穩定的種植産量。

其實按早期技術積累和方向,水培技術在太空更容易實現和管理。可一旦涉及永續,水培就不是好主意了。

月壤的确不能直接種植,但是月壤中的礦物成分一旦被分解出來,一樣能給植物生長提供支援,這些物資不從月表獲取就得從地表運,水培并不會減少物質消耗總量。微生物改造總比另外設置一套月壤分解裝置更靠譜吧,而用微生物改造方案,就确定了基本隻能使用土壤培育,水培暫時隻能在實驗室裏用。

能看到,在“永續”方面,月宮的進度不錯。

地表現在已經在選人,等溫室的第一季作物産量出來,就要劃定今年後幾個月和明年初進入月宮的人員名單。

人員之前,首先要送來月宮的,是“文明”。

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