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高层领导身边的专家还是很有能力的。
他们对太空穿梭实验进行了一系列研究,也参与论证过宇宙飞船的设计,对于进行太空穿梭的耗能问题,进行过详细的研究讨论,才得出小型的太空飞船,没有大型的能源动力系统,无法进行太空穿梭的结论。
宇航局进行过一次太空穿梭实验,从这波发生器到小型太空飞船,多半都出自赵奕的设计。
那么实验过程的耗能也很具参考价值。
当时的小型太空飞船,只能在空间站上安装的Z波发生器辅助下,打开反能量屏障穿梭到月球。
然后,就回不来了。
因为没有能源的支持,反重力装置直接就被舍弃。
所以,Z波发生器安装在小型太空飞船上,根本是不切实际的。
如果是建造超大型的太空飞船,大部分空间都用来装载能源,就会消耗大量的成本,大型的飞船质量高,耗能也会相对增加,成本高不说还不一定能完成任务。
总之,没有大型能源装置支持,太空飞船想独自使用Z波发生器,再开启反能量屏障完成太空穿梭,几乎是不可能做到的。
赵奕当然也知道无法制造出,使用Z波装置的小型太空飞船。
之前,他就仔细的计算过,根本就无法实现,否则小型飞船就能完成,也不会考虑建造大型飞船。
现在给上级做申请,使用Z波发生技术,其实并不是要把这波发生器安装在小型飞船上,而是打算像是空间站上的发生器一样,直接发生一个长期待在太空中的Z波发生卫星。
在Z波发生卫星的辅助下,小型太空飞船就能进行太空穿梭抵达火星。
考虑到小型太空飞船需要进行往返,就必须在环绕火星轨道上,再发射一颗类似的Z波发生卫星。
有了两个Z波发生卫星,一个是环绕地球轨道运转,一个是环绕火星轨道运转,都可以实现释放Z波,辅助小型太空飞船完成穿梭。
这就等于是建立了一个从地球通往火星的航道。
赵奕认为建造航道的设想,实现的可能性还是非常大的,已经有了利用太阳能充能的Z波发生卫星。
现在需要的Z波发生卫星,只是功率更大一些。
“建造的更大型?”
当进行深入计算、思考的时候,赵奕就发现了个非常大的技术难题,他需要制造更大型的Z波发生卫星,却发现需要实现的功率过高。
赵奕开始仔细的计算。
普通的这波发生卫星功率,就只有空间单上发生卫星的七分之一左右,功率差别还是很大的。
如果是建造抵达火星的压缩空间航道,Z波发生功率最少也要提升八倍左右。
七倍和八倍,似乎差别不是很大,相比地月距离和地火距离的差别,都可以说能忽略不计,但能源消耗不是这么算的。
实际上,空间压缩的距离、比例,和距离的关系非常小,假如太空中空无一物,甚至连微小的粒子都没有,那么穿梭一亿公里和一万公里就没有区别。
可以这样去理解,一个不受任何外力的物体,在平面上匀速运动,它在惯性下行走一公里,和行走十公里,都没有任何的区别,因为根本就不会因为行走,耗费任何的能量。
空间压缩也同样如此。
因为Z波本身和空间不发生反应,直接发生反应的粒子,大部分能量会被粒子所吸收。
如果没有任何的粒子,压缩的距离和比例就是无限的。
“但是,八倍还是太高了!”
赵奕计算得出的数据是,只依靠太阳能充能,最多能制造功率两倍的Z波发生卫星。
Z波的原理是利用空间挤压粒子制造强磁场,磁场达到临界值瞬间释放能量再转化为Z波。
Z波发生卫星的原理,则是利用太阳能持续不断的给磁场充能,同时把磁场维持住,维持磁场是需要耗能的,当耗能和充能达到平衡的时候,就等于是充能完毕。
这时候,关闭维持磁场的装置,磁场就会瞬间爆发能量,并朝着固定的方向释放Z波。
一切的关键还在于充能功率。
Z波发生卫星可以说,现有技术下很完美的设计了。
赵奕想要再完善都做不到,没能做的,就是增加太阳能电池板的大小和数量,就能够直接有效的提升功率。
但是,有个问题是,维持Z波发生卫星内部的磁场,耗能是非常大的,磁场强度越高,耗能就会越大,而且耗能和磁场强度并非简单的呈正比,可以理解为,磁场强度越高,就会增加成倍的耗能。
“Z波功率高八倍,磁场强度高四点二倍左右,维持耗能高——”
“十三倍以上!”
“也就是说,必须让增加十三倍以上的太阳能电池板,才勉强能发生足够过功率的Z波。”
“这个数字太高了!”
赵奕看着数字都不断的摇头,Z波发生卫星设计的足够好了,四周围都是太阳能电池板,可以说是把吸收太阳能的效率做到最大化。
如果是提升一倍数量,倒是勉强可以做到,提升十三倍以上,几乎就是不可能的。
到时候,Z波卫星的大小都能赶上空间站,甚至比空间站还要大。
另外,卫星的体积、质量变大,内部电路、磁场需求等耗能,也都会随之变大。
最终设计的Z波卫星,肯定会大于空间站,成本也会非常的吓人。
这就不具备可行性了。
另外一个问题是,充能时间也是个问题,Z波发生卫星充能需要几个月时间。
如果是建立了真正的航道,几个月才能完成一次充能,可以让一艘小型太空飞船通过,效率就实在是太低了。
当然,只是考虑做一次实验,时间就不再是问题。
赵奕则是想做的更完美一些,而不是制造只能实验一次的鸡肋。
奕星科技毕竟是正规企业,而不是一个专门进行实验的机构,还是要考虑成本问题的,任何的实验研究,都必须要考虑成本,所以还是必须要解决功率问题。
赵奕仔细思考着,知道还是要从能源角度入手。
核聚变装置不可能。
化石能源转化率太低,运送成本也太过高昂,同样不具备可行性。
“太阳能是唯一的选择。”赵奕得出了确定的结论。
对于太阳能电池板技术,赵奕还是有一定了解的,设计Z波发生卫星的时候,他就差不多都清楚了。
目前,卫星上使用的是单晶硅电池板,也是最高效的太阳能电池板,能量转化率能达到百分之二十以上。
“如果是压缩单晶硅——”
赵奕马上连续打了几个电话,联系了Z波材料实验组,也联系了宇航局方面和相关的实验室,得到了准确的答案。
Z波材料实验组,早就进行了单晶硅的压缩。
压缩五倍的单晶硅材料,被用于制造太阳能电池板,相应的实验结论为,压缩单晶硅制造的电池板,太阳能转化率超过百分之四十。
这是个很惊人的数字。
目前,国际上最高技术水平的太阳能电池板,能量转化率也只有百分之二十五左右。
能量转化率是很难提升的数字,因为任何的反应过程中,都会有一部分能量损耗掉。
太阳能电池板本身,对于太阳光线的反射,就足以损耗掉一半儿以上的能量了。
压缩单晶硅材料制造的电池板,能量转化率能超过百分之四十,可以说达到了理论的极限。
“太阳能转化率提升近一倍,想要达到十三倍以上的功率,最少也需要七倍以上的电池板。”
“这还是不可能。”
赵奕叹了口气,还是摇了摇头,他重新设计了Z波发生卫星,发现最高也只能增加百分之五十数量的电池板,和需求差距还是太大了。
另外,充能效率也是个大问题,勉强设计出来,几个月甚至一年才能使用一次,根本就是没有意义的。
“如果再考虑到实用价值,功率最少要提升二十倍以上!”
“这个数据勉强支持,半个月完成一次充能。”
赵奕思考着。
充能的速度和功率同样不成正比,因为充能的同时,要维持住内部强磁场,耗能也是非常大的,但内部耗能是固定的。
如果能量转化功率非常高,多出的一部分都可以用来充能,充能速度就会大大加快。
但是,二十倍,异想天开!
哪怕太阳能电池板拥有最理想的百分百能量转化率,也根本是完全不够的,都可以用‘杯水车薪’来形容。
“从太阳能电池板功率角度去解决问题,也不实际。”
赵奕得出了结论。
这时候,研究好像就陷入了死结,因为同样面积的太阳能是固定的,就算是全部转化为电能,也根本不够维持建立航道的Z波发生卫星。
赵奕发现解决不了。
他想了又想还是不知道该怎么解决问题。
太阳能,这也是死路!
但是,太阳能就是唯一的选择,除非他能找到其他太空中可持续的能源,后者比前者困难太多了。
前者,暂时是死路。
后者——
寻找新的太空能源?暂时也只能想象一下了。
当赵奕陷入到沉思中的时候,张祁灿敲门走了进来,他手里拿着一份整理过的文件,是理论组的研究报告。
赵奕接过来开口问道,“张哥,你帮我想一下,如何利用有限的太阳能,转化为更多的电能?”
“——?”
张祁灿愣了一下,仔细想了好半天,提了个建议,“利用某种和太阳能发生反应,爆发出能量的物质?”
“那不行。”
赵奕摇头否定了这个想法,“热能转化为电能,效率太低,不可行,而且不具持续性。”
太阳能电池技术是非常高效的,因为硅材料内部的电子,太阳能照射下会变得活跃,就是直接把太阳能转化为了电能。
如果是化石原料和阳光反应,肯定是先转化为热量,热量再转化为动能、再制造出电能,转化率会大大降低,达到百分之五,都是很了不起的数字,再考虑到化石能源,需要运送到卫星上,技术难度和成本都会变得非常高,根本就不具可行性了。
张祁灿又想了一下,苦笑道,“赵院士,你这个问题,等同于‘如何让固定大小的水缸,倾倒出更多的水’?怎么可能呢?反正我想不出来。”
赵奕摸着下巴思考着张祁灿的比喻,发现还真是非常的形象。
固定的水缸倒出更多的水?
他思考着说道,“或许可以对水进行压缩?”
张祁灿都听愣了,没想到自己被反驳了,而且还说的有道理,他苦笑说道,“这个,确实,液体压缩,确实能让水缸装的更多,但是,物理性质也改变了啊!不过,我们说的不是这个吧。”
赵奕也发现话题跑偏了。
现在是太阳能与能量转化的问题,他们总不能去压缩太阳能。
张祁灿又想了想,说道,“不然这样,集思广益,找更多的人问问。”
“也对。”
俗话说,‘三个臭皮匠,顶一个诸葛亮’。
现在赵奕发现自己完全没有灵感,太阳能这条路已经走到尽头了,同时还没有其他的路,找其他人问一下,也许能得到其他的灵感?
这天下午,他干脆找到技术部各个组长,一起开了个小会,把遇到的问题说了一下。
各个研发组的负责人,都听得面面相觑,他们还奇怪赵奕会有问题,让他们帮忙解决。
结果?
如何利用有限的太阳能,制造出更多的能量?
这不是异想天开么!
当然了。
赵奕遇到的问题不能简单用这一句话来概括,但实质上也是差不多的,因为化石能源、核能源等,都是无法使用的,而太空中的可持续能源,似乎就只有太阳能一种。
为了能找到解决问题的灵感,赵奕干脆直接设立了奖金,“不管是谁,能给我带来解决这个问题的灵感,我做主,直接发放二十万人民币的现金奖励。”
高额奖金,顿时让人充满了动力。
赵奕说的不是‘解决问题’,而是‘解决问题的灵感’,想要解决问题就太难了,但只需要解决问题的灵感?
也许碰一下运气,就能说出灵感所在了呢?