第二百二十章 返回地球,微波輸電!(1 / 1)

太空行走順利完成,讓空間站的建設計劃,又順利向前推進了一大步。

這也算是這一次太空任務,最重要的內容。

神舟飛船進入太空第七天。

軌道艙實驗室之中的太空蔬菜,已經長出了接近五公分的高度。

按照地麵之上的農業經驗來看,這已經達到了采收的標準。

“金屬晶體生長爐之中的成品,打包完畢了。”

聶海勝輕手輕腳地將實驗成品,裝進運貨箱之後,將之固定在返回艙的艙室之中。

這些來之不易,花費重金的實驗產品,將會和他們一起乘坐返回艙,一起回到大地之上。

“太空蔬菜打包的怎麼樣了?”

相比較於是固體的金屬產品,蔬菜的打包難度就更大一些。

因為這些小家夥們,更加的脆弱。

除了那些生長速度很快的青菜之外,還有一部份種子是十分珍貴的。

來自於三清山的瀕危植物種子,也在太空之中嘗試了培育發芽工作。

他們現在要將這些十分較弱的小家夥們,按照他們之前接受的訓練,小心地裝進一個個小盒子之中。

然後再用緩衝棉墊好之後,再塞進返回艙的貨倉之中。

在打包好所有的貨物之後,兩人對飛船之內的各個係統,做了最後一遍的檢查。

尤其是關鍵的能源係統。

太陽能翼板的工作效率很高,依然在孜孜不倦地工作著。

它將會保障,飛船上的設備在航天員們離開之後,也能夠維持運轉。

兩人完成了所有工作之後,在太空之中吃完了最後一餐。

預先準備的食物,還有不少剩餘。

除了常規的各類主食和菜肴之外,剩下比較多的實際上是各類甜點和水果的凍乾製品。

“我們拍一張照片作為留念吧!”費俊龍在完成了一係列的工作之後說道。

距離他們返回的時間,還有一點點的空閒。

兩人於是用著飛船之內的相機,以舷窗之中的蔚藍色地球為背景,拍下了一張極為漂亮的照片。

拍攝完成之後,通過飛船之外的中繼衛星,傳輸回到地球。

也讓地麵之上的大家,看到了他們的喜悅。

伴飛的中繼衛星,采用了最新的通信技術。

將同步傳輸的數據量,提升了一個數量級。

最直觀的感受就是,現在地麵指揮中心甚至可以和飛船之中的兩人進行實時的視頻連接。

在這之前,天地之間的通信因為必須借助通信衛星來進行,雖然也能夠進行視頻通話。

但是這就要在通話之前,協調一顆低軌道通信衛星,不僅僅耗時耗力,而且很麻煩。

現如今,地麵之上可以隨時通過艙室內的攝像頭,看到他們的情況。

也能夠進行實時的溝通,效率相比較於之前高出了不少。

當然,受限於目前的技術水平,還不能夠實現高分辨率的實時視頻。

分辨率隻能勉強達到1080p,不是攝像頭的分辨率達不到,而是通信傳輸速度達不到。

再往上疊加分辨率,對於傳輸速度的要求也是成倍的增加。

其實通過協調數顆低軌道通信衛星,也能夠解決這個問題。

不過大家一直認為,目前這樣的分辨率也能夠接受,就不要耗費人力,物力去乾這件事了。

兩位航天員,完成了自己在太空之中的最後一個任務,將返回艙的艙室門關上。

安安靜靜地坐在了返回艙的座椅之上。

這一次的座椅,相比較於第一次太空任務,對於緩衝機構做了極大的改進。

讓航天員在劇烈減速階段,不再承受那樣大的衝擊力。

到達了預定的返回時間之後,在獲得地麵指揮中心的批準之後,兩人按照訓練之中的學到的操作,斷開了和飛船的連接。

返回艙上的姿態調整發動機,正式開始工作。

一次次地微調角度,讓返回艙能夠對準返回場地。

短短的時間之內,返回艙就以極高的速度衝入了大氣層之內。

返回艙外壁上的材料,在劇烈的摩擦之中帶走了大量的熱量,保護著艙內的人員安全。

材料升華和汽化,在返回艙表麵製造出一層厚厚的高溫等離子體。

以至於電磁波,都不能夠穿透這些等離子體。

返回艙開始經曆整個過程之中最為恐怖的黑障區域。

和地麵斷開了連接。

這個階段,因為隻能夠聽到艙內兩人的呼吸和心跳,對於航天員的心理要求是極大的。

即使是在地麵上做了再多的訓練,也很難抵消這樣莫名的恐怖。

好在,兩人還能夠通過互相聊天來緩解內心的情緒。

返回艙的速度極快,甚至要高於不少的導彈。

黑障區域,僅僅是經曆了數分鐘的時間。

返回艙這時候已經到達了西北上空,距離預定的阿木古朗草原,不遠了。

地麵的大型電掃雷達,已經開機工作,準備找尋返回艙的身影。

直升機大隊也開始發動引擎,鐵翼飛旋,開始跨入草原。

車隊更是早早的就出發,進入了草原之中。

六分鐘之後,返回艙主傘艙蓋打開,碩大的降落傘,在天空之中瞬間綻放開來。

返回艙的速度也緊跟著為之一降。

坐在內裡的航天員,即使是有了緩衝座椅的緩衝,也能夠感受到較強的衝擊力。

不過好在兩人,身體素質過硬,而且太空任務時間不過七八天,不算是很長,還沒有對身體產生較大的影響。

四分鐘後,返回艙拋出了放熱大底,距離地麵更近一步。

五分鐘後,距離地麵不過數十米高,伽馬高度儀檢測到之後,控製著蜂窩反衝發動機點火,返回艙的速度終於降到了最低。

兩人感受到屁股下顛簸了兩下,就再也沒有了動靜。

明白自己總算是回到了地麵之上,一顆懸著的心也終於放鬆了下來。

十分鐘之後,率先找到他們的是天空之上的直升機大隊。

在搜索人員的幫助之下,終於完成了艙門的開啟工作。

費俊龍率先從返回艙之內爬了出來,隨後在他的幫助之下,聶海勝也才返回艙內走了出來。

作為航天功臣,到了地麵之後,他們基本上就不用考慮太多的事情。

會有人將返回艙和艙內的寶貴實驗產品給帶走。

兩人則是被抬在擔架床上,在簡單和大家打了一個招呼之後,就被送到了航天醫學研究所之中檢查身體。

——

就在宇航員們返回地球的同一時間,一種不算太引人注目的材料,在火箭研究院的材料實驗中心之內誕生了。

高純度氮化镓,以及用它製作而成的二極管。

這種材料,在現如今還屬於是實驗室產品。

全球各大實驗室,每年多多少少都會有不少的產出。

尤其是進入二十一世紀以來,大家也越來越意識到第三代半導體的發展,必然是在以氮化镓、碳化矽、氧化鋅等為基礎之上。

不過這時候技術還不成熟,雖然大家已經有了這方麵的認識,但是普遍認為,這和實際應用最少還有十五年的距離。

事實上,要是沒有張星揚在大力推動。

氮化镓產品,這種在軍用、民用市場,都有很大前途的東西,可能還要到十多年後才發展起來。

在後世,氮化镓普遍應用於相控陣雷達之上。

我國擁有著氮化镓世界第一的產量,年產將近600噸,接近於全世界產能的百分之九十!

這也是為什麼當時國內,甚至連農用無人機都能夠用上相控陣雷達的重要因素之一。

無他,唯量大爾!

這也是為什麼,在國家出台了氮化镓限製出口後,大家都認為會對國外雷達產業產生重大影響的原因。

說回現在,張星揚他們製造出的氮化镓純度極高,將會成為極好的雷達產品原材料。

不過張星揚,更加看重的則是另外一點。

氮化镓本身相比較於目前普遍使用的矽材料半導體,有著相當多的物理性能優勢。

比如,大禁帶寬度、高擊穿電場、高飽和電子飄移速度、高熱導率、高抗輻射等。

在未來普遍應用於各種逆變器、dc/dc轉化器等。

尤其是張星揚他們剛剛研發出來的氮化镓二極管,則是這之中轉化器的佼佼者。

張星揚在研發氮化镓二極管完成之後,以極快的速度完成了dc-rf、rf-dc轉化器的研發。

dc-rf,即電流-微波轉化。

通過微波產生單元,將電流轉化成為微波。

rf-dc,則是與之相反,是將微波轉化成電流。

這東西,看上去其貌不揚,但是卻牽扯到未來能源產業的變革。

微波輸電!

或者是以張星揚更加熟悉的名字,“太空三峽”!

微波輸電的理念,實際上不算是新鮮,早在人們發現微波特性的時候,就有人提出來過這一點。

微波輸電,也有著很多的優點。

首先,相比較於傳統的電線輸電,它的損耗率比較低,在宇宙空間之中幾乎沒有任何損耗。

即使是在大氣層之中,也僅僅有不到百分之五的損耗。

其次,它不受到地形的限製,發電站和用電戶之間可以無視地形的因素。

這一點,即使是不能大規模應用,在應急搶險,災後救災等等方麵,也是有著很大的用處。

而之前,攔截在大家麵前的技術難題,主要有兩個。

一個是電流轉化成微波的效率和功率問題,在這之前因為半導體產業的限製,效率和功率都比較低下。

很難滿足大功率轉化的需求,而且轉化效率也比較低,能量很多消耗在了轉化這一過程之中。

而氮化镓的物理特性,能夠很好的解決這一問題,不僅僅可以承受較大的功率,而且轉化效率也有了很大的提升。

張星揚在十五米左右寬的實驗場地之間,分彆擺上了dc-rf轉化器和rf-dc轉化器。

一端是發電機,另一端則是電動機。

用來驗證這一套係統的工作效率,是否能夠滿足要求。

“星揚,這真的能夠成功嗎?”

即使張星揚之前一再創造技術奇跡,但是耿博依然保持著懷疑的態度。

因為這看上去實在是有些超出大家的想象,在這之前市麵上所謂的無線輸電,實際上大多是應用的電磁感應。

也就是後世,大多數手機無線充電的方式。

這種無線輸電,雖然擺脫了線的束縛,但是用處不大,因為無線距離太小了,隻有緊貼著的時候,才能夠生效。

在生活場景之中,都沒有太多的應用場景,更遑論於工業生產之中。

而微波輸電,是真的能夠擺脫這一限製!

雖然現在設備看上去不小,但是在工業生產之中,這已經算是很小了。

“實驗的成功是肯定的,主要的問題就是轉化效率到底能夠達到多少的問題。”

張星揚一邊啟動了一端的發電機,一邊回答著耿博的問題。

dc-rf轉化器,很快就將電能轉化成了微波,然後通過特定的頻率,傳輸到了十五米之外的rf-dc轉化器之中。

微波在這之中,被轉化成了電流,帶動了電動機的運轉。

電動機的功率,很快就呈現在了顯示器之上,再結合另一邊的發電機。

大家很容易,就得到了微波輸電的效率。

百分之三十二!

這一效率可以說遠遠超出了大家的想象。

這樣的能量利用率,可以說是非常高了。

張星揚看著顯示屏上的數據,露出了微笑:

“我們未來可以解決很大的能源問題了!”

在場的眾人,久在航天係統之內工作,當然知道他說的是什麼意思。

這是在上個世紀,就提出來的設想。

在太空之中建設大型的太陽能發電站,在發電的同時,通過微波的方式,將這些能量傳輸到地麵。

地麵的用電量極大的城市,就能夠緩解很大的壓力。

尤其是在電力需求旺盛的夏季,能夠解決不少千萬級彆超大城市的用電難問題。

當然,微波輸電的好處不僅僅在此。

有了微波輸電之後,裝備了rf-dc轉化器的無人機,就可以近乎於24小時不間斷地在天空之中巡航。

不再需要停下來充電的過程,僅僅在數天之內,需要將內部的易損零部件進行更換即可。

無人機蜂群戰術,也是在這之後才迎來了真正發展的機會!(本章完),找書加書可加qq群952868558