科技人生:我引领一个时代

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第119章 聚光镜的妙用

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能量伞升空后。

便固定的悬浮在星云科技产业园附近的高空中,到晚上也会亮起醒目灯光,为无数东海市居民所看到。

太空中的数百颗光伏卫星,顿时也有了更好的照射目标。

故而凡是电池电量充满了的光伏卫星,在经过‘能量伞’上方时,都会朝其发射一束掺入了黄光的高能短波,打在其伞状表面的吸波金属上,然后转化为电能,存储在‘能量伞’的电池包内。

这个照射的过程中。

因‘能量伞’的表面积巨大,即便存在少量照射误差,带来的损耗也不会超过0.1%,可忽略不计。

加之稀薄大气带来的15%损耗。

以及自身只有67.5%的光电转化率。

综合的光能利用率,实际只有五成左右。

又为了让能量伞,保持长期的高空悬浮状态,十台璃火发动机,时时刻刻都要工作,得消耗上万Kw的电功率。

所以每时每刻,都要受到2万Kw左右的高能短波照射才行。

这相当于头顶的太空中,得要有一百颗的光伏卫星,同时参与到照射工作中。

虽说每颗光伏卫星的发电功率,都在30Kw出头,发射完一千颗后,就意味着总的发电功率是3万Kw。

但由于白天黑夜各占一半,这些光伏卫星,并不是时时刻刻在接受太阳光照,所以平均的发电功率,略大于1.5万Kw,是有些难以满足维持‘能量伞’保持悬浮的需要的。

解决的办法有两个。

一是增加光伏卫星的数量,增加到1500颗左右,让发电总功率提高50%,但要增加几十亿的成本。

二是让‘能量伞’偶尔降落回地面,或者让‘能量伞’与超导电缆进行对接,快速补充电力,就可省下数十亿的开销。

叶云明思索了一番后,还是选了第二套的解决方案,因为确实不需要发射太多的光伏卫星了,一千颗的数量足矣,多了也是太空垃圾,后期发挥不了多大作用,只是个临时的过渡而已。

且等一千颗的光伏卫星发射完成。

星云集团,就可接一些小微型卫星的发射订单,每颗发射费用从10万至100万不等,即收费标准是每公斤一千元,对比百元不到的运载成本,堪称暴利,但依然比传统火箭,至少省了三分之二的开销。

叶云明估计,一旦星云集团正式进入太空运输领域,应该能抢下九成以上的商业发射市场,且单靠这一项业务,每年至少净赚数百亿,成为不容小觑的现金奶牛。

但比之于他脑中那个真正的《太空计划》,每年几百亿的利润,根本不算什么,只是九牛一毛,可忽略不计。

话说他真正想做的事情,究竟是什么?

他还有什么终极大招没释放出来?

这些问题的答案,当他只带着少数工作人员,进入到几间保密级别很高的特殊厂房内,做了一番视察后,算是有了个较为清晰的轮廓。

首先是‘飞碟三型’飞船,它的尺寸超过了航天飞机,空重达到了55吨,最小载重为100吨,极限运载能力近200吨,外形就是‘飞碟一型’跟‘飞碟二型’的放大版,但上下都有凸起的金属吸波器鼓包结构,且研发人员们,想办法把光电转化率提高到了71.5%,动力性能、可靠性、操控性等,都有明显提高。

增加了有人驾驶功能。

目前该型飞船的研制进度是85%,下个月就能制造完成,再经过一两个月的调试,预计最快在明年3月份,就能正式投入使用。

其次是一家专门生产‘光伏面板’的光伏子公司。

该公司负责人,已经按照叶云明的要求,把一款纯黑色的吸热性极好的‘黑色光伏板’量产了出来,其最大的特点是不管什么波长的光能,吸收率都在95%以上,并迅速转化为热能。

使用寿命则在三十年以上,不易损坏,可抵御各类太空辐射伤害。

这款‘黑色光伏’吸收了大量的太阳光,温度升高后,会通过吸热能力良好的二氧化碳、甲烷等混合气体,进行散热,而高温高压的内部气体,又会驱动串联式的‘蒸汽轮机’进行运动,发出大量电力,只要串联的‘蒸汽轮机’数量较多,就能充分利用散热气体携带的热能,综合发电效率,可做到超过70%的程度。

至于这款发电用的‘蒸汽轮机’,叶云明已经让发动机研发团队,成功研制了出来,进入到了量产化的阶段。

如此,‘黑色吸热光伏’+‘蒸汽轮机’的组合,就能打造出一款特殊的太空发电装置,最大的发电能力,可达1.5万兆瓦(即1500万Kw),比超超临界的火力发电机组性能还要强悍,且整体的装置重量,不会超过3000吨。

只是最大的问题又冒了出来。

就算叶云明设计的这款大型太空发电装置,具有1.5万兆瓦的最大发电能力。

但驱动它的能源从何而来?

要知道地星附近的太空环境中,太阳光的平均能量密度,是1360瓦\/平米的样子,能量密度很低,除非使用总面积超过1100万平米的‘黑色吸热光伏’,才能吸收到1.5万兆瓦的光能,但经过各种转化与损耗后,能达到1万兆瓦的有效发电功率都不错了。

难道叶云明真打算耗费大量的资源和资金,将大批的‘黑色光伏’板发射进太空中,搭建成巨型的‘太空光伏发电场’,再把大量的能源,用于开发太空资源,用于登陆月星、火星等星球,毕竟在太空环境里,高能短波的传播,是没有多少损耗的,只要供能光柱照射的足够远足够精准,星际大航海时代,就可成功开启。

再仔细想想,不过一千多万平米的光伏板而已,地星表面,随便建一个百万千瓦级的光伏电站,就要铺设数百万平的传统光伏板,规模不算很大,投资也就几百亿而已,对龙国人而言,都算不上太大的项目,只是花钱多少的问题。

叶云明的星云集团,真要搞这么个‘太空光伏发电场’,只要肯花钱花时间,是一定可以做出来的。

但他脑中的那个《太空计划》,却根本用不到规模这么庞大的‘太空光伏发电场’,只需把一款漏斗喇叭状的‘聚光镜’装置,给研制出来即可。

所以在视察‘聚光镜’研制工厂时。

组装车间内。

看到一个个模块组件的内表面,被技术人员们,小心翼翼地,安装上一块块高反射率的可耐高温的蓝宝石玻璃后。

“我们正在做的这个项目,就是在合理的利用核聚变所释放出的能量,让其更好的为我们人类服务。”

“这个核聚变系统,就是我们头顶的太阳!”

“太阳每时每刻释放出的光能功率,是一个天文数字,哪怕是位于1.5亿公里之外的地星,也仅接受了太阳释放出的60万亿分之一的光能,就让我们的世界,充满了勃勃生机,养活了上百亿的人类。”

“如果我们利用一些巧妙的办法,把我们对太阳总能量的利用率,提高到6万亿分之一,意味着我们人类所利用的总能量,就增加了十倍,然后就可以利用这些能源,生产出十倍以上的粮食,开采出十倍以上的资源!”

“说到底,能源就是一切,能源就是资源!”

“自然,要想提高对太阳能量的利用率,想更高效的获取太阳能,办法非常简单,只要把距离拉近,把太阳近处的高密度光能,引导照射到我们地星附近,精准照射到‘黑色光伏板’表面,让其吸收到几百上千倍的太阳光能。”

“你们正在研制的这台聚光镜,发挥出的就是聚能作用,将它放置到距太阳约1500万公里处,它的漏斗形镜面,能引导收集的光能密度,并非是1.5亿公里外地星附近的十倍,而是足足1000倍!是足足1360Kw\/平米!”

“如此高的光能密度,我们只要把‘聚光镜’喇叭口的最大直径,做到46米的程度,就能收集到2160万Kw以上的光能功率,即便在上亿公里远的传送过程中,会出现少量逸散,但利用率达到98%以上问题不大。”

“需要解决的技术问题,一是降低‘聚光镜’环绕太阳飞行的速度,给其一个抵消太阳引力的反推力,让其末端发射孔始终瞄准地星方向;其次要解决聚光镜的散热问题,避免被烧坏融化,还得避免重量过大,导致要频繁的补充反推工质,但如果比冲更大的‘璃火2型’发动机,能在明年3月前定型量产,这些技术问题,都不是太大的问题。”

“总之,我们的太阳,永远是最强大最好用的可控核聚变,如果未来我们的‘聚光镜’,用上了导热性更好的钻石镜面,还可以把它发射到距太阳仅1000万公里的更近处,收集到超过3000Kw\/平米的超高密度光能,都没有丝毫问题,还能把聚光镜体积做的更小、重量更轻,但传送的光能却更多!”

面对一些技术人员提出的疑惑。

叶云明为他们进行讲解道。

而听了他描绘出的聚光镜工作的场面。

在场众人先是怔怔发呆,接着眼睛都亮了,内心激动澎湃不已,忍不住拍手叫绝。

“原来如此,我们正在研制的这个‘超级大漏斗’,居然是这么用的。”

“距离源头越近,获得的光热越多,非常简单的蜡烛原理,我的猪脑袋到现在才想通!”

“难怪不必发射那么多的太空光伏设备,只要多弄几台聚光镜到太阳旁边,去源头处‘取火’,当然比弄大批的光伏面板好太多了。”

“其实聚光镜最本质的原理,就是一种另类的戴森球,不过经聚光镜传送的光能,还过滤了有害的太阳风暴跟高能粒子,安全性、稳定性更高,太空发电装置的运行寿命会更长,达到了‘消除有害,降本增效’的效果,平均每度电的发电成本,完全能降低到几分钱的程度。”

“卧槽!每度电几分钱,科学家们研究了几十年的‘磁约束可控核聚变’,是不是可以直接走淘汰程序了?”

“服了!我反正是无话可说了,叶神请收下我的膝盖吧。”

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