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“我听说,小夏他们要发射卫星”
王澹端端眼镜,很神秘的样子。
大家都喔了一声,这的确是颗卫星。
安道远皱眉:“是要做什么呢?”
“听说小夏在马达加斯加受伤后,只能躺着,晚上他仰望星空,觉得这个地球太没意思,还是飞到天上去玩吧”,吴康说的煞有其事。
“哎呀他可不能丢下我们不管啊,还有那么多崇拜他们的粉丝!”
“对啊,他上天肯定要把蝉小幻和蝉小甜也带走,地球上的幻粉,比如你们两个,还有甜粉,比如卫龙,心都会碎的!”
邱冠和米思宁也笑着凑热闹,苏玉眨着眼,心中自语道:“不会的,他肯定不会丢下我们的。”
核心实验室里,夏鸣等人看着千颜的总体进度表,看到d132日,探测器才会到达智神星,有些烦躁地道:“要是我能飞就好了,直接飞过去多好!”
林澄开玩笑道:“万一你直接在那破碎虚空了怎么办?我们是无所谓啊,晓棠和小欢呢?”
小欢勾着夏鸣的脖子嚷道:“不许丢下我!一定要回来接我!”
晓棠则白了林澄一眼,再恨了夏鸣一眼,让他很是无辜。
“老杨搞定了四结氮化镓光伏电池,虽然转化率只有38%,提升不多,但第一阶段的能源问题总算是解决了,飞行时间也减少到65天。他正在琢磨更高的转化率,后面阶段也还需要。”
“原本我们的计划是半年,现在缩短到四个半月,第一阶段我们已经圆满达成目标。现在要解决第二阶段的问题,能源那边,你那还是没进展吗?”
晓棠严肃地说着正事,夏鸣点点头:“有一些构想,正跟千颜做理论上的推导,过几天有结果了再跟你谈。”
晓棠松了口气,夏鸣说有进展,那就肯定有些眉目了。
她向夏鸣点点下巴,示意转交话头,夏鸣艰辛地从轮椅上站起来,摆手不要小欢扶着:“今天是d32日,我们全面进入第二阶段,每一个人,继续全力以赴!”(。)
0152 科技树越来越奇葩()
d35日,夏鸣开始跟晓棠讨论第二阶段的能源问题。
第一阶段的“引信”探测器会在d132日到达智神星,这个总重只有500公斤的探测器,接近90%的重量都耗在了发动机和电源上,探测设备仅仅只有摄像头和led探照灯,通讯系统全靠千颜mini,风险很大,其实也就是先去碰碰运气。
真正的希望寄托在第二阶段的“雷…管”探测器上,如果10兆瓦的vasimr能研发成功,“雷…管”的总重就能到4吨,这时候探测和通讯设备就能有了更大余量。
“雷…管”计划是在d160日到达智神星,它的设计速度要比“引信”快,预计只用花50天。也就是说在d90日,“引信”出发天后,“雷…管”就要跟着上天。
不过“雷…管”的瓶颈依旧在能源上,太阳能电池无法满足10兆瓦vasimr的胃口,只能当辅助能源用。
夏鸣这段时间全心扑在各种前沿能源技术上,现在终于拿出了“雷…管”探测器的能源系统设计。
不过晓棠听到这个名词的时候,却是一脸狐疑。
“飞轮电池?”
“对,飞轮电池!”
夏鸣解释说:“我和千颜构想的能源系统是这样的,太阳能电池、超级电容和飞轮电池组成联合系统,以飞轮电池为核心,互相补充。只要探测器总重维持在4吨以内,这个方案的能源就够用。”
晓棠沉默了一会,应该是在用pei找资料确认这方面的技术,然后她蹙眉道:“这个飞轮电池,还需要做很多改进才行啊。”
夏鸣点头:“的确是个巨大的挑战,不过相比其他需要有新原理或者新发现的技术,飞轮电池还有很大潜力。技术难点就在材料上。”
晓棠捏着下巴,眯着眼睛:“有意思,氮化镓那边差不多搞定了,我来着手解决吧。”
飞轮电池,简称fess,的确是项很有意思的储能技术。
跟核电池和化学电池不同,飞轮电池是机械储能,它的技术思路很简单。
大家都知道,发电站是靠转子切割磁力线产生电流,转子的机械能变成了电力。水电站是靠水流推动转子。热电站是靠媒和油或者天然气的热能推动转子,核电站是靠核裂变烧开水的热能推动转子。
飞轮电池就是把飞轮当转子,充电的时候,转子快速旋转,将电能转换为机械能。放电的时候,转子又将机械能转换为电能。而直流电机又是可逆的,可发电和放电,原理朴素,构造简单。
不过。看似简单的技术却有很多门槛,首先是摩擦阻力,其次是材料,飞轮至少要达到每分钟几万的转速。一般材料是承受不了的。
这个概念在上个世纪七十年代提出来,就因为这两个难点,到前几年才变成现实,花了四十多年。
飞轮电池现在已经很成熟了。ups领域应用最广泛。在其他领域,比如电动车上,也很早就有了应用。将飞轮电池装入汽车的车轮。吸收车轮制动的能量,这已经是很多豪车的标配。保时捷的f1赛车也采用飞轮电池当辅助电力,美国nasa在空间站上也装有飞轮电池。
最引人注目的应用还是航空母舰,福特号的电磁弹射系统里就有飞轮电池组件,华夏的电磁弹射系统也是走这条路线,因为它的功率密度比超级电容还高,用俗话说就是爆发力强。
但即便是现在,飞轮电池还是有很大缺陷,最主要的问题还是摩擦损耗。
现在广泛应用的飞轮电池,都是采用真空运转。即便这样,每天的自然损耗率也在10%以上。一旦放电,损耗会更严重。
不过超导技术对飞轮电池有很明显的提升,利用超导原理稳定飞轮,去掉有直接接触的轴承,摩擦损耗就降低了很多。基于超导磁悬浮的飞轮电池,每天自然损耗率不到2%。
另一个难点是飞轮本身,要存储更高的能量,飞轮转速就必须更快,而且质量也得更轻,不仅能降低摩擦(真空不是绝对的),还能让整个电池适应运动的余量更高。
在运动状态下,飞轮难以保持稳定。如果是在超导环境下,超导磁悬浮产生的超导电场会稳定飞轮的状态,不让它乱动。飞轮够轻的话,稳定性就很强。
只是超导技术还没跨入到常温领域,需要一套冷却设备,冷却设备的体积和消耗的能源都不小,所以超导飞轮电池还没办法进入日常应用。
不过对于宇航来说,这两个问题就不算突出了。
不管是材料还是超导,正好都是晓棠的专业领域。她粗略估算,飞轮的转速得再提升十倍,损耗再降低十倍,才能满足“雷…管”探测器的需求,而这两点都落在了材料上。
“来吧,千颜,疯起来吧”,实验室里,晓棠对千颜嘀咕着。
“你说的疯狂是工作负荷还是发撒性思维呢?前者的话,最近一个月内我的平均负荷已经达到27%,而我接触到的思维模式也增加到了72个,这让我的成长变得更快了。但能不能让我增加负荷并不取决于我,而在于你。”
“如果是后者的话,抱歉我还做不到,人类是依靠直觉去做发撒性思维,而我只能靠随机数,这毫无意义。”
千颜的认真纠正让晓棠苦笑摇头,终究只是个模拟的心智模型。
“要轻,要强度高,这是故意的吗?”
夏鸣说起飞轮电池的时候,晓棠就想到了一个答案,但她有些不敢相信,会这么巧?
“千颜,解封关于石墨烯的技术资料。”
发现万有引力是苹果砸的,发现青霉素是粗心大意,发现石墨烯是无聊之举,这虽然是知音体的童话。也不能否认运气对科研的重要性。
晓棠懒得追问到底是不是冥冥中有谁在眷顾自己,她只知道,上个阶段的意外收获,成了这个阶段的最佳选择。
没错,还有什么能比石墨烯材料更轻更结实的?
当然,她不可能直接拿单层石墨烯来做飞轮,那又未免太轻了,强度也肯定不够。更重要的是,飞轮材料必须要有永磁性。石墨烯没有磁性,她得找到磁化石墨烯。但又不影响性能的方法。再用石墨烯编织成的纳米管当纤维,跟高分子碳纤维混合,这样做成飞轮。
要怎么磁化呢
“搜索到相关学术论文,石墨烯能被钇铁石榴石永久磁化,钇铁石榴石为绝缘体,不会影响石墨烯电子性能。”
千颜的提示对