第119章 聚光鏡的妙用
科技人生：我引領一個時代 作者：三思兩行 投票推薦 加入書簽 留言反饋
能量傘升空後。
便固定的懸浮在星雲科技產業園附近的高空中，到晚上也會亮起醒目燈光，為無數東海市居民所看到。
太空中的數百顆光伏衛星，頓時也有了更好的照射目標。
故而凡是電池電量充滿了的光伏衛星，在經過‘能量傘’上方時，都會朝其發射一束摻入了黃光的高能短波，打在其傘狀表麵的吸波金屬上，然後轉化為電能，存儲在‘能量傘’的電池包內。
這個照射的過程中。
因‘能量傘’的表麵積巨大，即便存在少量照射誤差，帶來的損耗也不會超過0.1%，可忽略不計。
加之稀薄大氣帶來的15%損耗。
以及自身隻有67.5%的光電轉化率。
綜合的光能利用率，實際隻有五成左右。
又為了讓能量傘，保持長期的高空懸浮狀態，十台璃火發動機，時時刻刻都要工作，得消耗上萬kw的電功率。
所以每時每刻，都要受到2萬kw左右的高能短波照射才行。
這相當於頭頂的太空中，得要有一百顆的光伏衛星，同時參與到照射工作中。
雖說每顆光伏衛星的發電功率，都在30kw出頭，發射完一千顆後，就意味著總的發電功率是3萬kw。
但由於白天黑夜各占一半，這些光伏衛星，並不是時時刻刻在接受太陽光照，所以平均的發電功率，略大於1.5萬kw，是有些難以滿足維持‘能量傘’保持懸浮的需要的。
解決的辦法有兩個。
一是增加光伏衛星的數量，增加到1500顆左右，讓發電總功率提高50%，但要增加幾十億的成本。
二是讓‘能量傘’偶爾降落迴地麵，或者讓‘能量傘’與超導電纜進行對接，快速補充電力，就可省下數十億的開銷。
葉雲明思索了一番後，還是選了第二套的解決方案，因為確實不需要發射太多的光伏衛星了，一千顆的數量足矣，多了也是太空垃圾，後期發揮不了多大作用，隻是個臨時的過渡而已。
且等一千顆的光伏衛星發射完成。
星雲集團，就可接一些小微型衛星的發射訂單，每顆發射費用從10萬至100萬不等，即收費標準是每公斤一千元，對比百元不到的運載成本，堪稱暴利，但依然比傳統火箭，至少省了三分之二的開銷。
葉雲明估計，一旦星雲集團正式進入太空運輸領域，應該能搶下九成以上的商業發射市場，且單靠這一項業務，每年至少淨賺數百億，成為不容小覷的現金奶牛。
但比之於他腦中那個真正的《太空計劃》，每年幾百億的利潤，根本不算什麽，隻是九牛一毛，可忽略不計。
話說他真正想做的事情，究竟是什麽？
他還有什麽終極大招沒釋放出來？
這些問題的答案，當他隻帶著少數工作人員，進入到幾間保密級別很高的特殊廠房內，做了一番視察後，算是有了個較為清晰的輪廓。
首先是‘飛碟三型’飛船，它的尺寸超過了航天飛機，空重達到了55噸，最小載重為100噸，極限運載能力近200噸，外形就是‘飛碟一型’跟‘飛碟二型’的放大版，但上下都有凸起的金屬吸波器鼓包結構，且研發人員們，想辦法把光電轉化率提高到了71.5%，動力性能、可靠性、操控性等，都有明顯提高。
增加了有人駕駛功能。
目前該型飛船的研製進度是85%，下個月就能製造完成，再經過一兩個月的調試，預計最快在明年3月份，就能正式投入使用。
其次是一家專門生產‘光伏麵板’的光伏子公司。
該公司負責人，已經按照葉雲明的要求，把一款純黑色的吸熱性極好的‘黑色光伏板’量產了出來，其最大的特點是不管什麽波長的光能，吸收率都在95%以上，並迅速轉化為熱能。
使用壽命則在三十年以上，不易損壞，可抵禦各類太空輻射傷害。
這款‘黑色光伏’吸收了大量的太陽光，溫度升高後，會通過吸熱能力良好的二氧化碳、甲烷等混合氣體，進行散熱，而高溫高壓的內部氣體，又會驅動串聯式的‘蒸汽輪機’進行運動，發出大量電力，隻要串聯的‘蒸汽輪機’數量較多，就能充分利用散熱氣體攜帶的熱能，綜合發電效率，可做到超過70%的程度。
至於這款發電用的‘蒸汽輪機’，葉雲明已經讓發動機研發團隊，成功研製了出來，進入到了量產化的階段。
如此，‘黑色吸熱光伏’+‘蒸汽輪機’的組合，就能打造出一款特殊的太空發電裝置，最大的發電能力，可達1.5萬兆瓦（即1500萬kw），比超超臨界的火力發電機組性能還要強悍，且整體的裝置重量，不會超過3000噸。
隻是最大的問題又冒了出來。
就算葉雲明設計的這款大型太空發電裝置，具有1.5萬兆瓦的最大發電能力。
但驅動它的能源從何而來？
要知道地星附近的太空環境中，太陽光的平均能量密度，是1360瓦\/平米的樣子，能量密度很低，除非使用總麵積超過1100萬平米的‘黑色吸熱光伏’，才能吸收到1.5萬兆瓦的光能，但經過各種轉化與損耗後，能達到1萬兆瓦的有效發電功率都不錯了。
難道葉雲明真打算耗費大量的資源和資金，將大批的‘黑色光伏’板發射進太空中，搭建成巨型的‘太空光伏發電場’，再把大量的能源，用於開發太空資源，用於登陸月星、火星等星球，畢竟在太空環境裏，高能短波的傳播，是沒有多少損耗的，隻要供能光柱照射的足夠遠足夠精準，星際大航海時代，就可成功開啟。
再仔細想想，不過一千多萬平米的光伏板而已，地星表麵，隨便建一個百萬千瓦級的光伏電站，就要鋪設數百萬平的傳統光伏板，規模不算很大，投資也就幾百億而已，對龍國人而言，都算不上太大的項目，隻是花錢多少的問題。
葉雲明的星雲集團，真要搞這麽個‘太空光伏發電場’，隻要肯花錢花時間，是一定可以做出來的。
但他腦中的那個《太空計劃》，卻根本用不到規模這麽龐大的‘太空光伏發電場’，隻需把一款漏鬥喇叭狀的‘聚光鏡’裝置，給研製出來即可。
所以在視察‘聚光鏡’研製工廠時。
組裝車間內。
看到一個個模塊組件的內表麵，被技術人員們，小心翼翼地，安裝上一塊塊高反射率的可耐高溫的藍寶石玻璃後。
“我們正在做的這個項目，就是在合理的利用核聚變所釋放出的能量，讓其更好的為我們人類服務。”
“這個核聚變係統，就是我們頭頂的太陽！”
“太陽每時每刻釋放出的光能功率，是一個天文數字，哪怕是位於1.5億公裏之外的地星，也僅接受了太陽釋放出的60萬億分之一的光能，就讓我們的世界，充滿了勃勃生機，養活了上百億的人類。”
“如果我們利用一些巧妙的辦法，把我們對太陽總能量的利用率，提高到6萬億分之一，意味著我們人類所利用的總能量，就增加了十倍，然後就可以利用這些能源，生產出十倍以上的糧食，開采出十倍以上的資源！”
“說到底，能源就是一切，能源就是資源！”
“自然，要想提高對太陽能量的利用率，想更高效的獲取太陽能，辦法非常簡單，隻要把距離拉近，把太陽近處的高密度光能，引導照射到我們地星附近，精準照射到‘黑色光伏板’表麵，讓其吸收到幾百上千倍的太陽光能。”
“你們正在研製的這台聚光鏡，發揮出的就是聚能作用，將它放置到距太陽約1500萬公裏處，它的漏鬥形鏡麵，能引導收集的光能密度，並非是1.5億公裏外地星附近的十倍，而是足足1000倍！是足足1360kw\/平米！”
“如此高的光能密度，我們隻要把‘聚光鏡’喇叭口的最大直徑，做到46米的程度，就能收集到2160萬kw以上的光能功率，即便在上億公裏遠的傳送過程中，會出現少量逸散，但利用率達到98%以上問題不大。”
“需要解決的技術問題，一是降低‘聚光鏡’環繞太陽飛行的速度，給其一個抵消太陽引力的反推力，讓其末端發射孔始終瞄準地星方向；其次要解決聚光鏡的散熱問題，避免被燒壞融化，還得避免重量過大，導致要頻繁的補充反推工質，但如果比衝更大的‘璃火2型’發動機，能在明年3月前定型量產，這些技術問題，都不是太大的問題。”
“總之，我們的太陽，永遠是最強大最好用的可控核聚變，如果未來我們的‘聚光鏡’，用上了導熱性更好的鑽石鏡麵，還可以把它發射到距太陽僅1000萬公裏的更近處，收集到超過3000kw\/平米的超高密度光能，都沒有絲毫問題，還能把聚光鏡體積做的更小、重量更輕，但傳送的光能卻更多！”
麵對一些技術人員提出的疑惑。
葉雲明為他們進行講解道。
而聽了他描繪出的聚光鏡工作的場麵。
在場眾人先是怔怔發呆，接著眼睛都亮了，內心激動澎湃不已，忍不住拍手叫絕。
“原來如此，我們正在研製的這個‘超級大漏鬥’，居然是這麽用的。”
“距離源頭越近，獲得的光熱越多，非常簡單的蠟燭原理，我的豬腦袋到現在才想通！”
“難怪不必發射那麽多的太空光伏設備，隻要多弄幾台聚光鏡到太陽旁邊，去源頭處‘取火’，當然比弄大批的光伏麵板好太多了。”
“其實聚光鏡最本質的原理，就是一種另類的戴森球，不過經聚光鏡傳送的光能，還過濾了有害的太陽風暴跟高能粒子，安全性、穩定性更高，太空發電裝置的運行壽命會更長，達到了‘消除有害，降本增效’的效果，平均每度電的發電成本，完全能降低到幾分錢的程度。”
“臥槽！每度電幾分錢，科學家們研究了幾十年的‘磁約束可控核聚變’，是不是可以直接走淘汰程序了？”
“服了！我反正是無話可說了，葉神請收下我的膝蓋吧。”
便固定的懸浮在星雲科技產業園附近的高空中，到晚上也會亮起醒目燈光，為無數東海市居民所看到。
太空中的數百顆光伏衛星，頓時也有了更好的照射目標。
故而凡是電池電量充滿了的光伏衛星，在經過‘能量傘’上方時，都會朝其發射一束摻入了黃光的高能短波，打在其傘狀表麵的吸波金屬上，然後轉化為電能，存儲在‘能量傘’的電池包內。
這個照射的過程中。
因‘能量傘’的表麵積巨大，即便存在少量照射誤差，帶來的損耗也不會超過0.1%，可忽略不計。
加之稀薄大氣帶來的15%損耗。
以及自身隻有67.5%的光電轉化率。
綜合的光能利用率，實際隻有五成左右。
又為了讓能量傘，保持長期的高空懸浮狀態，十台璃火發動機，時時刻刻都要工作，得消耗上萬kw的電功率。
所以每時每刻，都要受到2萬kw左右的高能短波照射才行。
這相當於頭頂的太空中，得要有一百顆的光伏衛星，同時參與到照射工作中。
雖說每顆光伏衛星的發電功率，都在30kw出頭，發射完一千顆後，就意味著總的發電功率是3萬kw。
但由於白天黑夜各占一半，這些光伏衛星，並不是時時刻刻在接受太陽光照，所以平均的發電功率，略大於1.5萬kw，是有些難以滿足維持‘能量傘’保持懸浮的需要的。
解決的辦法有兩個。
一是增加光伏衛星的數量，增加到1500顆左右，讓發電總功率提高50%，但要增加幾十億的成本。
二是讓‘能量傘’偶爾降落迴地麵，或者讓‘能量傘’與超導電纜進行對接，快速補充電力，就可省下數十億的開銷。
葉雲明思索了一番後，還是選了第二套的解決方案，因為確實不需要發射太多的光伏衛星了，一千顆的數量足矣，多了也是太空垃圾，後期發揮不了多大作用，隻是個臨時的過渡而已。
且等一千顆的光伏衛星發射完成。
星雲集團，就可接一些小微型衛星的發射訂單，每顆發射費用從10萬至100萬不等，即收費標準是每公斤一千元，對比百元不到的運載成本，堪稱暴利，但依然比傳統火箭，至少省了三分之二的開銷。
葉雲明估計，一旦星雲集團正式進入太空運輸領域，應該能搶下九成以上的商業發射市場，且單靠這一項業務，每年至少淨賺數百億，成為不容小覷的現金奶牛。
但比之於他腦中那個真正的《太空計劃》，每年幾百億的利潤，根本不算什麽，隻是九牛一毛，可忽略不計。
話說他真正想做的事情，究竟是什麽？
他還有什麽終極大招沒釋放出來？
這些問題的答案，當他隻帶著少數工作人員，進入到幾間保密級別很高的特殊廠房內，做了一番視察後，算是有了個較為清晰的輪廓。
首先是‘飛碟三型’飛船，它的尺寸超過了航天飛機，空重達到了55噸，最小載重為100噸，極限運載能力近200噸，外形就是‘飛碟一型’跟‘飛碟二型’的放大版，但上下都有凸起的金屬吸波器鼓包結構，且研發人員們，想辦法把光電轉化率提高到了71.5%，動力性能、可靠性、操控性等，都有明顯提高。
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目前該型飛船的研製進度是85%，下個月就能製造完成，再經過一兩個月的調試，預計最快在明年3月份，就能正式投入使用。
其次是一家專門生產‘光伏麵板’的光伏子公司。
該公司負責人，已經按照葉雲明的要求，把一款純黑色的吸熱性極好的‘黑色光伏板’量產了出來，其最大的特點是不管什麽波長的光能，吸收率都在95%以上，並迅速轉化為熱能。
使用壽命則在三十年以上，不易損壞，可抵禦各類太空輻射傷害。
這款‘黑色光伏’吸收了大量的太陽光，溫度升高後，會通過吸熱能力良好的二氧化碳、甲烷等混合氣體，進行散熱，而高溫高壓的內部氣體，又會驅動串聯式的‘蒸汽輪機’進行運動，發出大量電力，隻要串聯的‘蒸汽輪機’數量較多，就能充分利用散熱氣體攜帶的熱能，綜合發電效率，可做到超過70%的程度。
至於這款發電用的‘蒸汽輪機’，葉雲明已經讓發動機研發團隊，成功研製了出來，進入到了量產化的階段。
如此，‘黑色吸熱光伏’+‘蒸汽輪機’的組合，就能打造出一款特殊的太空發電裝置，最大的發電能力，可達1.5萬兆瓦（即1500萬kw），比超超臨界的火力發電機組性能還要強悍，且整體的裝置重量，不會超過3000噸。
隻是最大的問題又冒了出來。
就算葉雲明設計的這款大型太空發電裝置，具有1.5萬兆瓦的最大發電能力。
但驅動它的能源從何而來？
要知道地星附近的太空環境中，太陽光的平均能量密度，是1360瓦\/平米的樣子，能量密度很低，除非使用總麵積超過1100萬平米的‘黑色吸熱光伏’，才能吸收到1.5萬兆瓦的光能，但經過各種轉化與損耗後，能達到1萬兆瓦的有效發電功率都不錯了。
難道葉雲明真打算耗費大量的資源和資金，將大批的‘黑色光伏’板發射進太空中，搭建成巨型的‘太空光伏發電場’，再把大量的能源，用於開發太空資源，用於登陸月星、火星等星球，畢竟在太空環境裏，高能短波的傳播，是沒有多少損耗的，隻要供能光柱照射的足夠遠足夠精準，星際大航海時代，就可成功開啟。
再仔細想想，不過一千多萬平米的光伏板而已，地星表麵，隨便建一個百萬千瓦級的光伏電站，就要鋪設數百萬平的傳統光伏板，規模不算很大，投資也就幾百億而已，對龍國人而言，都算不上太大的項目，隻是花錢多少的問題。
葉雲明的星雲集團，真要搞這麽個‘太空光伏發電場’，隻要肯花錢花時間，是一定可以做出來的。
但他腦中的那個《太空計劃》，卻根本用不到規模這麽龐大的‘太空光伏發電場’，隻需把一款漏鬥喇叭狀的‘聚光鏡’裝置，給研製出來即可。
所以在視察‘聚光鏡’研製工廠時。
組裝車間內。
看到一個個模塊組件的內表麵，被技術人員們，小心翼翼地，安裝上一塊塊高反射率的可耐高溫的藍寶石玻璃後。
“我們正在做的這個項目，就是在合理的利用核聚變所釋放出的能量，讓其更好的為我們人類服務。”
“這個核聚變係統，就是我們頭頂的太陽！”
“太陽每時每刻釋放出的光能功率，是一個天文數字，哪怕是位於1.5億公裏之外的地星，也僅接受了太陽釋放出的60萬億分之一的光能，就讓我們的世界，充滿了勃勃生機，養活了上百億的人類。”
“如果我們利用一些巧妙的辦法，把我們對太陽總能量的利用率，提高到6萬億分之一，意味著我們人類所利用的總能量，就增加了十倍，然後就可以利用這些能源，生產出十倍以上的糧食，開采出十倍以上的資源！”
“說到底，能源就是一切，能源就是資源！”
“自然，要想提高對太陽能量的利用率，想更高效的獲取太陽能，辦法非常簡單，隻要把距離拉近，把太陽近處的高密度光能，引導照射到我們地星附近，精準照射到‘黑色光伏板’表麵，讓其吸收到幾百上千倍的太陽光能。”
“你們正在研製的這台聚光鏡，發揮出的就是聚能作用，將它放置到距太陽約1500萬公裏處，它的漏鬥形鏡麵，能引導收集的光能密度，並非是1.5億公裏外地星附近的十倍，而是足足1000倍！是足足1360kw\/平米！”
“如此高的光能密度，我們隻要把‘聚光鏡’喇叭口的最大直徑，做到46米的程度，就能收集到2160萬kw以上的光能功率，即便在上億公裏遠的傳送過程中，會出現少量逸散，但利用率達到98%以上問題不大。”
“需要解決的技術問題，一是降低‘聚光鏡’環繞太陽飛行的速度，給其一個抵消太陽引力的反推力，讓其末端發射孔始終瞄準地星方向；其次要解決聚光鏡的散熱問題，避免被燒壞融化，還得避免重量過大，導致要頻繁的補充反推工質，但如果比衝更大的‘璃火2型’發動機，能在明年3月前定型量產，這些技術問題，都不是太大的問題。”
“總之，我們的太陽，永遠是最強大最好用的可控核聚變，如果未來我們的‘聚光鏡’，用上了導熱性更好的鑽石鏡麵，還可以把它發射到距太陽僅1000萬公裏的更近處，收集到超過3000kw\/平米的超高密度光能，都沒有絲毫問題，還能把聚光鏡體積做的更小、重量更輕，但傳送的光能卻更多！”
麵對一些技術人員提出的疑惑。
葉雲明為他們進行講解道。
而聽了他描繪出的聚光鏡工作的場麵。
在場眾人先是怔怔發呆，接著眼睛都亮了，內心激動澎湃不已，忍不住拍手叫絕。
“原來如此，我們正在研製的這個‘超級大漏鬥’，居然是這麽用的。”
“距離源頭越近，獲得的光熱越多，非常簡單的蠟燭原理，我的豬腦袋到現在才想通！”
“難怪不必發射那麽多的太空光伏設備，隻要多弄幾台聚光鏡到太陽旁邊，去源頭處‘取火’，當然比弄大批的光伏麵板好太多了。”
“其實聚光鏡最本質的原理，就是一種另類的戴森球，不過經聚光鏡傳送的光能，還過濾了有害的太陽風暴跟高能粒子，安全性、穩定性更高，太空發電裝置的運行壽命會更長，達到了‘消除有害，降本增效’的效果，平均每度電的發電成本，完全能降低到幾分錢的程度。”
“臥槽！每度電幾分錢，科學家們研究了幾十年的‘磁約束可控核聚變’，是不是可以直接走淘汰程序了？”
“服了！我反正是無話可說了，葉神請收下我的膝蓋吧。”