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大逆轉(zhuǎn)1906 第535章 太空試驗(yàn)田(中)
冶煉畢竟是文德嗣的老本行,這些個(gè)是他最熟悉的行業(yè)了,當(dāng)年還是大學(xué)狗的時(shí)候,就天天學(xué)的這個(gè)。當(dāng)了幾十年的國家元首,卻沒多少機(jī)會(huì)用到他自己的專業(yè)技能,這讓文總有時(shí)候也難免會(huì)有些錦衣夜行,髀肉復(fù)生之憾。
“勞資才是這個(gè)世界上最精通地外冶煉的專家啊啊啊啊啊……”以前沒條件也就算了,現(xiàn)在有了條件,當(dāng)然要首先搞起來。
于是,文總重操舊業(yè),親自主持了本位面第一批太空冶煉廠的規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作。有了文德嗣這個(gè)大內(nèi)行的指導(dǎo),中國的太空冶煉廠進(jìn)展速度極快。1938年5月份就完成所有的地面作業(yè),隨后分為幾十個(gè)貨艙在以一天6次的頻度,在半月內(nèi)全部打到了軌道上。6月底完成這個(gè)工廠群的組裝和調(diào)試,開始試生產(chǎn)。
首先做的是泡沫鋼,這是最簡單的泡沫金屬。但是在地面上卻搞不出來,因?yàn)榈厍蛴兄亓Γ瑲馀菰阡撍畠?nèi)無法均勻分布,也不能形成完美的球形,所以基本上是做不了的,只能停留在理論階段。但是這東西在太空中制造起來非常簡單,就是使用電爐把送來的鋼錠融化成鋼水灌入鑄模,再用噴頭向鋼水中打入氫氣混合攪拌,氣泡自己就會(huì)均勻的分布在鋼水內(nèi)部,并形成完美的正球形,隨后在靜置冷卻之后,便成了高性能的泡沫鋼材質(zhì)的鋼板鋼梁。
當(dāng)生產(chǎn)流程確定后,同樣由地面建造了貨倉工廠,經(jīng)由通天橋打到軌道上,再由駁船推至工廠軌道。而一個(gè)泡沫鋼生產(chǎn)貨倉只要獲得充分材料供應(yīng),能夠日產(chǎn)650噸的鋼梁或者板材。天禾集團(tuán)高層經(jīng)過考慮過后,打了四個(gè)泡沫鋼生產(chǎn)艙上工廠軌道去,并透過通天橋每天提供一次發(fā)射,也就是1\/6的運(yùn)量,供應(yīng)軌道工廠660噸原料鋼材與所需氫氣等原料(貨車的空重是60噸,最大載荷660噸)。如此滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下,便可年產(chǎn)23。7萬噸的泡沫鋼材。其中的七成被裝上返回貨車運(yùn)回地面,同樣銷售給軍工產(chǎn)業(yè)。而其余三成則留作軌道建構(gòu)物的建造。這泡沫鋼正是宇宙飛船與空間站的絕佳建造材料。
然后就是各種特殊合金的冶煉工廠,也被陸續(xù)發(fā)射了上去。在無重力的條件下,即使是比重差別很大的兩種金屬,也能實(shí)現(xiàn)完美的混合,這就使得太空冶煉廠可以冶煉出很多地球上無法生產(chǎn)的合金,比如說鋁和鎢的合金。還有目前在軍工項(xiàng)目中大量使用的鐵鋁合金,這東西在地球上生產(chǎn)一直是個(gè)大問題,成品率不能讓文德嗣滿意。
但是在太空冶煉也完全不同了,想不成功都難。何況還可以做成更輕的泡沫化鐵鋁合金,這更是不得了的東西。用重量比水還輕,強(qiáng)度比鋼還高的鐵鋁合金制作的飛機(jī),想想都覺得酸爽。
接著是光纖,自從1913年中國做出了各種激光后,文德嗣便組織人員開始研究光纖的生產(chǎn),但是直到到30年代,花了整整二十幾年的時(shí)間,成果卻很有限r(nóng)eads;。不是說這時(shí)作不出光纖,而是以此時(shí)的工藝技術(shù),生產(chǎn)光纖的成本高到讓文德嗣無法接受。
光纖的基本材料就是玻璃纖維,這是一種很細(xì)的玻璃絲,直徑為幾十微米。但是因?yàn)樘?xì),在生產(chǎn)的時(shí)候非常容易斷裂,因?yàn)橐坏╅L度達(dá)到一個(gè)門檻,沒等到液態(tài)的玻璃絲凝固,就會(huì)由于受到重力而被拉成小段,而這嚴(yán)重限制了光纖的長度。
一般來說,越細(xì)的光纖則效率越高,通訊頻寬越大。但是越細(xì)的光纖也就越容易受重力影響,長度就必須做的越短。即使在原時(shí)空的21世紀(jì)初,15微米的光纖長度頂多十幾米,而50微米光纖頂多作到百多米長度。只有大于100或200微米的較粗光纖才能在冷卻時(shí)耐得住線材本身的重量,可以做到幾百上千米。而這還是經(jīng)過近三十年研發(fā)的成果,在此之前光纖只能做的很短,因此長程的光纖骨干中間需裝上大量中繼器,造成其價(jià)格居高不下。
而在本位面的30年代,即使是文總使出了種種手段開掛,進(jìn)展速度也還是不大。直到去年,100微米粗的光纖長度只能做出二百米左右,再長就非常容易斷裂,勉強(qiáng)等達(dá)到原時(shí)空21世紀(jì)初頭幾年的水平。研究小組這最近十年的研究重點(diǎn)放在改進(jìn)玻璃液中加入的材料,以及調(diào)整冷卻速度,以使其能夠在冷凝時(shí)能耐的住更多的重量,從而做出更長的玻璃絲。但是依照目前的進(jìn)度估計(jì),恐怕還要花上個(gè)十幾二十年的時(shí)間。
好吧,這個(gè)成績?cè)诋?dāng)時(shí)人看來已經(jīng)很不錯(cuò)了,但是對(duì)于文德嗣來說,卻是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。當(dāng)然,我們知道,塑料也能做成光纖,但是塑料光纖也只是便宜,性能還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上玻璃光纖的。
然而,通天橋完成后,這種難題就迎刃而解。
文德嗣一聲令下,光纖小組將一套生產(chǎn)機(jī)器安裝到貨倉中,打入軌道進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而其結(jié)果令他們震驚。100米,500米,1000米,2000米,4000米……10000米!他們不斷拉出更長的光纖使之冷卻,卻沒有一條在冷卻時(shí)折斷,其可以延伸的長度還沒有看到盡頭!而這個(gè)光纖的直徑僅有10微米!
這真是太……太……太踏馬帥了!在場的試驗(yàn)人員都被雷得外焦里嫩,風(fēng)中凌亂了。此后他們不需要再考慮斷線問題,而可以把精神放在改善光纖光學(xué)性能上,而不必因?yàn)閿嗑€而需要加入緊固材料,進(jìn)而對(duì)光學(xué)性能方面做出妥協(xié)。
經(jīng)過三個(gè)月的測試,光纖試驗(yàn)小組提出報(bào)告,建議完全放棄地面上的光纖生產(chǎn)線,全面轉(zhuǎn)向軌道工廠生產(chǎn)!
然后的項(xiàng)目,就是半導(dǎo)體的硅晶圓生產(chǎn)了。這是一開始就列入計(jì)劃表的優(yōu)先選項(xiàng),目前受到所有人的關(guān)注。硅晶圓的用途可不僅僅是計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)。沒錯(cuò),計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)是很重要,但在眼前有更重要的,那就是能源項(xiàng)目,也就是太陽能光伏電板。
在太空中,最廉價(jià)也最方便的能源就是太陽能了,而太陽能電池板就需要硅晶圓,越是高品質(zhì)越是大塊的硅晶圓,其能量轉(zhuǎn)換率就越好。但是在地球上很難生產(chǎn)出大塊的硅晶圓,而且價(jià)格也非常感人,
不利于推廣。
此外,就是文德嗣準(zhǔn)備盡快建成計(jì)劃中的軌道太陽能發(fā)電站了。但是,這個(gè)日光發(fā)電廠也有個(gè)問題。在火箭時(shí)代,最大的問題就是怎么把材料打到軌道上去。現(xiàn)在這個(gè)問題由于通天橋完成而解決了。剩下的問題就是,如何才能搞到夠多與夠便宜的光伏電板?
太陽能光伏電板,目前產(chǎn)量夠高也最廉價(jià)的是硅基光伏電板,也就是用硅晶圓制作的光電板。但是說最廉價(jià),也只是與其他正在研發(fā)中的光電板相比,其價(jià)格本身還是很昂貴的。拿來建一座電站,那么造價(jià)將會(huì)是核電站的數(shù)倍之多。因此必須研究降低價(jià)格的方法。而最直接的方法,就是加大晶圓的產(chǎn)量與生產(chǎn)效率,或者說,加大晶圓的直徑。
當(dāng)然,也可以用便宜的塑料來制作光伏電板,但是這玩意兒就和塑料光纖一個(gè)道理,除了價(jià)格便宜和可以隨意彎曲之外,轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于硅晶圓。這樣算起來,性價(jià)比最高的仍然是硅基光伏電板。
硅晶圓是指制作硅半導(dǎo)體所用的硅晶片,狀似圓形,故稱晶圓。硅晶圓就是“單晶硅”,生產(chǎn)原料就是地面隨處可見的砂子(主要成分二氧化硅),當(dāng)從砂子內(nèi)萃取出所需的硅元素后,經(jīng)還原等處理,可萃得約98粗晶體,再經(jīng)純化過程,可得純化多晶硅,其形狀為粒狀或棒狀,純度高達(dá)五個(gè)九以上,即99。999以上。
然后再將此多晶硅融化,并在熔融液內(nèi)摻入一小顆硅晶體晶種,再慢慢拉出可形成圓柱狀的單晶硅晶棒。由于硅晶棒是由一顆小晶粒在熔融態(tài)的硅原料中逐漸生成,此過程稱為“長晶”。硅晶棒再經(jīng)過研磨,拋光,切片后,即成為制作集成電路和光伏電板的基本原料——硅晶圓片,這就是“硅晶圓”。
硅晶棒所切割出的晶圓中,品質(zhì)較好的,稱為生產(chǎn)晶圓,更高級(jí)的稱為磊晶圓。生產(chǎn)晶圓及磊晶圓幾乎都集中在硅晶圓棒的中間部分。頭尾兩端所切出的晶圓,出現(xiàn)瑕疵的機(jī)會(huì)較大,通常用做非生產(chǎn)用途,稱為測試晶圓,測試晶圓通常送回工廠再加工成再生晶圓。
最后品質(zhì)過關(guān)的硅晶圓送至晶圓廠內(nèi)制造晶片電路,每塊硅晶圓上可翻制出數(shù)以百計(jì)的相同硅晶片。這些晶片電路再經(jīng)封裝測試等程序,經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)和電子過程處理后,其上布滿著多層精細(xì)的電子線路,便成為市面上一顆顆的集成電路。而如果要用在太陽能板上,可以整塊圓形晶圓直接拿來用,或者切割成較小的方塊。
不過在地球上,生產(chǎn)這種硅晶圓很難,直徑越大的難度越高,這可是高科技。在二十一世紀(jì)初,能夠量產(chǎn)的也就是直徑十二英寸(300毫米)的硅晶棒,最大的也不過十四英寸(360毫米)。因?yàn)樗纳a(chǎn)要受到重力影響,直徑每提升一點(diǎn),都要付出巨大的代價(jià)。但是在無重力的天空中,這一切都不再是問題。從理論上說,其直徑增長是無限的reads;。
而目前中國的技術(shù),工廠中能夠長出的硅晶棒是250毫米(十英寸)的等級(jí),實(shí)驗(yàn)室中則可以生產(chǎn)300毫米晶圓,勉強(qiáng)能達(dá)到21世紀(jì)初的水平,在文德嗣看來,這是屬于非常初期的層次。最重要的是,價(jià)格還是很難讓人接受。
因此在通天橋的最后測試還未完城,中國半導(dǎo)體研究所的晶圓實(shí)驗(yàn)室便奉命將一套完整的生產(chǎn)裝備裝入了一個(gè)貨倉中。當(dāng)天宮一號(hào)建立完畢后,這個(gè)軌道晶圓實(shí)驗(yàn)室便被發(fā)射上去,與天宮一號(hào)對(duì)接,開始軌道晶圓生長實(shí)驗(yàn)。
軌道晶圓實(shí)驗(yàn)室與其他工廠不同,長晶是需要重力的。雖然無重力也可以長晶,但這樣長出來的是“硅晶球”而不是“硅晶棒”,在加工上會(huì)有些麻煩,同時(shí)浪費(fèi)也比較多。因此,軌道晶圓實(shí)驗(yàn)室被接在一個(gè)轉(zhuǎn)軸上,與另一個(gè)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室的艙組遙遙相對(duì),以電力驅(qū)動(dòng)緩緩旋轉(zhuǎn),是天宮一號(hào)中比較少的幾個(gè)重力實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)然,旋轉(zhuǎn)速度經(jīng)過調(diào)整,并不是全重力,而是僅僅只有百分之一到十分之一重力,0。01~0。1g的程度。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的重力是可以很容易調(diào)整的,只要調(diào)整轉(zhuǎn)速就行了。軌道晶圓實(shí)驗(yàn)室的工程師便是在這種情況下開始進(jìn)行長晶實(shí)驗(yàn)。
而他們最后得到的結(jié)果極為驚人,那是大大小小不同的硅晶棒,其中最大的為直徑兩米,長十二米,重達(dá)八十八噸的巨大硅晶棒。其實(shí)還可以做得更大的,只是設(shè)備沒那么大。這些硅晶棒除了少數(shù)送往成品實(shí)驗(yàn)室外,其余被小心封裝好之后,裝入回返貨車送回地面的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行切割。當(dāng)這批硅晶棒在地面一露面,所有人眼睛都直了。眾人都被這些個(gè)巨大的怪物雷到半響無語。
地面的晶圓實(shí)驗(yàn)室很快地切割分析了這一批硅晶棒,結(jié)果發(fā)現(xiàn),這批硅晶棒切出來的大部分都是高品質(zhì)的磊晶圓,生產(chǎn)晶圓比例很少,而瑕疵品的測試晶圓幾乎找不到。再分析過軌道晶圓實(shí)驗(yàn)室最后總結(jié)出來的流程與損耗后得出了結(jié)論。至少在硅晶提純與長晶方面,軌道晶圓實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)品良品率比地面實(shí)驗(yàn)室高十倍,成本則只有五分之一,因此效率是五十倍,再考慮低重力環(huán)境下四至五倍左右的生產(chǎn)速度,晶圓實(shí)驗(yàn)室很快就得出了與光纖實(shí)驗(yàn)室相同的結(jié)論:應(yīng)盡快于軌道上建設(shè)軌道晶圓廠。而這時(shí)搞成品生產(chǎn)的那幫家伙也跳了出來說,軌道的環(huán)境使得集成電路和光伏電板的成本可以降低一半,良品率則增為原本的兩倍,總之同樣要求盡速將地面工廠遷往軌道上。
當(dāng)然,文德嗣也很想,但問題是工廠不是說遷就遷的。遷廠本身還算快的,在地面把工廠設(shè)備安排封裝到貨倉中,再打上軌道去就好了。問題是工廠一打上去,接下來就要往上運(yùn)送材料,并把成品運(yùn)回地面來。但是現(xiàn)在的通天橋的電力卻是大大不足的,一天只夠跑六趟。
天宮一號(hào)的測試基地運(yùn)轉(zhuǎn)半年后,再頑固的人也承認(rèn),必須加大現(xiàn)有的通天橋投射量。一天六次貨物投射,總計(jì)4320噸的貨倉,或者3960噸的貨物是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的reads;。是的,也許軌道上沒有太多的新造建筑需求,但是別的不說,光是目前投射的幾座軌道工廠群,其產(chǎn)能就受到材料限制。軸承滾珠也就罷了,這個(gè)數(shù)量多但是質(zhì)量小,基本不太占運(yùn)輸噸位。但是泡沫金屬和新型合金
金這類東西在將最初的樣本送回地面分送各工廠測試后,現(xiàn)在全國的各種軍工廠全部要求大量供應(yīng),有多少要多少,甚至連民用企業(yè)特別是汽機(jī)車廠也打聽到消息來要求供應(yīng)。
最初火箭組的主任工程師錢學(xué)森認(rèn)為,可見的未來十八年中軌道上不會(huì)有2600萬噸的運(yùn)輸量需求,因而對(duì)文德嗣對(duì)于收回成本的把握感到疑惑。現(xiàn)在他明白了,短期內(nèi)確實(shí)可能不需要在軌道上建造2600萬噸的建筑體。但是僅僅是送上軌道來加工處理的材料,比如說泡沫金屬的制造,光是一天一班車,一年就有近二十四萬噸。而看各地工廠開過來的需求書,就是一年造2400萬噸他們也可全部吃下,他們恨不得把全部的鋼材都換成泡沫鋼。
至于那些新型合金就更不用說了,這可是文德嗣親自去了一趟太空,現(xiàn)場指導(dǎo)他們搞出來的。在制作時(shí),文德嗣還一時(shí)技癢,在爐前親手操作,煉了幾爐新型合金出來。
還有就是之前搞出來的“銅龍”高能電池和鎢晶須裝甲。這鎢晶須在太空中的生長速度和質(zhì)量也是遠(yuǎn)超地球,而且成本和廢品率更是大幅度降低。而這個(gè)高能電池之所以還沒升級(jí)到“金龍”,就是因?yàn)榈厍蛏蠠o法生產(chǎn)出滿足要求的鐵鈉合金。但是一旦進(jìn)入太空,這些生產(chǎn)上的困難都不復(fù)存在了。
這些樣品被一一送回地球,在測試之后,專家們都瘋狂了,性能參數(shù)都是大幅度上升,從提高了幾倍、十幾倍甚至幾十倍不等,而廢品率也減低到了一個(gè)難以置信的程度,至于成本也是幾倍的降低。于是他們都紛紛要求搬家,把這些工廠全都搬到太空去!
是的,在通天橋建造之前,這些需求一個(gè)都不存在。但是當(dāng)通天橋建完,天宮一號(hào)設(shè)立完畢,經(jīng)過短期試驗(yàn)后,立刻憑空生出一個(gè)巨大的市場與無數(shù)的需求。
更加不用說,還有制藥、化工、農(nóng)學(xué)、生物等等各種領(lǐng)域的產(chǎn)品,這些東西都在一一測試,并都取得難以置信的成功。現(xiàn)在這些領(lǐng)域的專家們?cè)跍y試了從天宮一號(hào)送回的樣品后,全都頭頂青天,狂喜亂舞了。紛紛要求把工廠搬到軌道上去。
而這么多的工廠,這么多的產(chǎn)品需求,這就需要很多的能源,準(zhǔn)確的說就是電能。現(xiàn)在中國的這些太空軌道工程在發(fā)展上的最大限制有兩個(gè),一個(gè)就是通天橋的運(yùn)力,另一個(gè)就是能源。
前一個(gè)問題另說,暫且不提。先說說這個(gè)能源問題,因?yàn)樘詹煌诘厍颍@里的氧氣都是從地球送上來,或者依靠光合作用制取的,數(shù)量都有限,所以不適合建立火力發(fā)電站。這樣的環(huán)境自然也不適合建立水力、風(fēng)力、潮汐、地?zé)岬鹊刃再|(zhì)的發(fā)電站。在這樣的特殊環(huán)境中,只有太陽能電站和核電站才適合。
核電站當(dāng)然是最給力的,功率大,搞一座就夠很多設(shè)施使用了。原時(shí)空的歷史上,美蘇在冷戰(zhàn)時(shí)期就先后搞出了核動(dòng)力衛(wèi)星之類的玩意兒,事實(shí)證明這是可行的。但是這也有個(gè)問題,那就是成本太高了。雖然現(xiàn)在中國實(shí)用的第四代增值堆核電站,燃料利用率比第三代高一百多倍,運(yùn)行成本是很低,但是電站本身的建設(shè)成本還是很高的。再怎么說,畢竟這也是帶有輻射危險(xiǎn)的東西,光是在安全性的考慮上就比常規(guī)電廠嚴(yán)密多了,也貴多了。再說這是太空核電站,技術(shù)難度更是高于地面上的。
而在太空中,最廉價(jià)也最方便的能源就是太陽能了,而且由于太空中沒有大氣層的折射和反射,光能的利用率比地球高得多。太空中的太陽能電池板沒有大氣層的阻隔,沒有塵埃、云層等物體的干擾,它接受太陽光的強(qiáng)度是地球上的八到十倍,而且更清潔。
其次,解決了地面太陽能發(fā)電所難以避免的發(fā)電間斷和穩(wěn)定性差的問題。而地面太陽能由于受到地球自轉(zhuǎn)的影響,一天能發(fā)電的時(shí)間只有不到十二個(gè)小時(shí),而且還因?yàn)椴煌瑫r(shí)間的光照強(qiáng)度不同,一天中發(fā)電強(qiáng)度也不穩(wěn)定,這也是地面上光伏電站難以大量推廣的原因。而太空中的太陽能發(fā)電所就完全不受這些因素影響,它可以24小時(shí)持續(xù)不斷地接收陽光,并且不會(huì)有什么光照強(qiáng)度變化,可以持續(xù)而穩(wěn)定的發(fā)電。同樣一塊光伏電板,在太空中的發(fā)電量至少是地球的二十倍以上。
更重要的是,核電站成本再怎么低,也還是需要添加核燃料的,哪怕到了聚變階段,也同樣如此。而太陽能電站就完全不需要考慮燃料問題,軌道光伏電站一旦完成開始供電,那是不需要燃料成本的。雖然主體架構(gòu)也會(huì)有壽期成本,但一來太空的真空環(huán)境中沒有風(fēng)吹雨打,鋼鐵結(jié)構(gòu)壽命長的多。二來就算是在地面上建立核電站,那核電站照樣有主體壽命成本的。
由于具有核電站無法比擬的安全、清潔和便宜這些優(yōu)點(diǎn),所以文德嗣在一開始就把軌道光伏電站作為重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。
這個(gè)軌道光伏電站除了為那些太空工廠提供能源之外,還有一個(gè)重要用途就是為通天橋本身供電。
而現(xiàn)在通天橋的最大問題就是運(yùn)力限制,它現(xiàn)在的狀態(tài)是無法滿足這么多巨大的運(yùn)量需求,它只能每三個(gè)半小時(shí)發(fā)一班貨車,或者每三小時(shí)發(fā)一班客車。這倒不是本身運(yùn)力設(shè)計(jì)有什么問題,而是能源不夠。它附帶的那兩座核電站就只能提供這樣的輸出,而安西省乃至于新疆省的電網(wǎng)雖然可以供應(yīng)一部分,但是不但成本較高,數(shù)量也非常有限。畢竟西部民間電網(wǎng)是以供應(yīng)本地民用與工商業(yè)電力設(shè)計(jì),并沒有太多的額外輸出,頂多只能提供相當(dāng)于懸圃核電站三成的額外電量而已。
如果能獲得足夠的電力供應(yīng),通天橋系統(tǒng)的發(fā)車數(shù)量基本不會(huì)受太多限制。每八到十分鐘發(fā)一班車都不成問題。當(dāng)然,如此天宮一號(hào)的中轉(zhuǎn)站必須擴(kuò)大以對(duì)應(yīng)中轉(zhuǎn)需求就是了reads;。
既然西部電網(wǎng)不能提供太多電力,那就只剩建造新的電廠一途了。其一是建造新的核電站,但這不但成本比較高,同時(shí)也有種種顧慮。難道要在懸圃基地周圍建造五六座乃至于十多座核電站嗎?適當(dāng)?shù)脑僭黾右恍┛梢裕膊荒芴啵呐虏徽f成本,也要考慮到戰(zhàn)略安全問題。
經(jīng)過分析研究后,眾人決定,以能夠增加通天橋運(yùn)量的產(chǎn)業(yè)優(yōu)先送上軌道。這就是軌道發(fā)電站所需的的材料生產(chǎn)。作為主集電器的光電板(即光電硅晶圓),作為主體結(jié)構(gòu)的泡沫鋼,作為控制線路的光纖束等。這些相關(guān)材料的軌道工廠都需要優(yōu)先發(fā)射建立,如此才能盡快完成軌道光伏電站,從而為通天橋本身提供更多的電力,增加其投射速度。
因此從1938年下半年開始,文德嗣開始將相關(guān)的一些工廠逐漸搬到軌道上去。同時(shí)除了從地面搬來設(shè)備工廠外,也開始使用軌道泡沫鋼廠生產(chǎn)出來的鋼架鋼板開始實(shí)驗(yàn)直接在太空建造太空構(gòu)造物。這是未來建立大型軌道光伏電站的基礎(chǔ)。
至于太空電站怎么把電能傳輸?shù)降孛妫@就是采用微波送電了,而且在太空中也是同樣如此。軌道光伏電站會(huì)把太陽能就在衛(wèi)星上轉(zhuǎn)換成含有能量的電磁波,即特定波段的微波,再集束之后發(fā)射到遠(yuǎn)處的接收裝置上。
這個(gè)理論最早是特斯拉提出的,特斯拉來到中國之后,就主攻這個(gè)微波送電技術(shù)。1926年5月,特斯拉為首的中國科研人員就已跨越了太空太陽能發(fā)電技術(shù)的一個(gè)重要門檻,他們?cè)谀涎髢勺嗑?00公里的海島上,成功實(shí)現(xiàn)了微波級(jí)能量的無線遠(yuǎn)距傳輸,這個(gè)距離相當(dāng)于從太空軌道傳送能量到地面所要穿透的大氣層厚度。
近些年來,與太空太陽能發(fā)電技術(shù)有關(guān)的其他多種技術(shù)也取得了重大進(jìn)展。大約十年前,光電效率(即光能轉(zhuǎn)換成電能的轉(zhuǎn)換率)只有15左右,而現(xiàn)在已經(jīng)能達(dá)到40。衛(wèi)星技術(shù)也得到了改進(jìn),其中的全自動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及先進(jìn)的輕質(zhì)建材也取得了飛躍性的進(jìn)步。所以相關(guān)技術(shù)在前幾年就已經(jīng)成熟了,只是礙于運(yùn)力而無法實(shí)施,通天橋建成之后,這個(gè)項(xiàng)目就被作為了重點(diǎn)之一。
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