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222.第220章 返回地球,微波輸電!

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,最重要的内容。

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。

按照地面之上的農業經驗來看,這已經達到了采收的标準。

“金屬晶體生長爐之中的成品,打包完畢了。”

聶海勝輕手輕腳地将實驗成品,裝進運貨箱之後,将之固定在返回艙的艙室之中。

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

“太空蔬菜打包的怎麽樣了?”

相比較于是固體的金屬産品,蔬菜的打包難度就更大一些。

因爲這些小家夥們,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。

來自于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。

他們現在要将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。

然後再用緩沖棉墊好之後,再塞進返回艙的貨倉之中。

在打包好所有的貨物之後,兩人對飛船之内的各個系統,做了最後一遍的檢查。

尤其是關鍵的能源系統。

太陽能翼闆的工作效率很高,依然在孜孜不倦地工作着。

它将會保障,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幹制品。

“我們拍一張照片作爲留念吧!”費俊龍在完成了一系列的工作之後說道。

距離他們返回的時間,還有一點點的空閑。

兩人于是用着飛船之内的相機,以舷窗之中的蔚藍色地球爲背景,拍下了一張極爲漂亮的照片。

拍攝完成之後,通過飛船之外的中繼衛星,傳輸回到地球。

也讓地面之上的大家,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。

将同步傳輸的數據量,提升了一個數量級。

最直觀的感受就是,現在地面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,天地之間的通信因爲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,地面之上可以随時通過艙室内的攝像頭,看到他們的情況。

也能夠進行實時的溝通,效率相比較于之前高出了不少。

當然,受限于目前的技術水平,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,對于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。

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

兩位航天員,完成了自己在太空之中的最後一個任務,将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,相比較于第一次太空任務,對于緩沖機構做了極大的改進。

讓航天員在劇烈減速階段,不再承受那樣大的沖擊力。

到達了預定的返回時間之後,在獲得地面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。

返回艙上的姿态調整發動機,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。

短短的時間之内,返回艙就以極高的速度沖入了大氣層之内。

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,保護着艙内的人員安全。

材料升華和汽化,在返回艙表面制造出一層厚厚的高溫等離子體。

以至于電磁波,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爲恐怖的黑障區域。

和地面斷開了連接。

這個階段,因爲隻能夠聽到艙内兩人的呼吸和心跳,對于航天員的心理要求是極大的。

即使是在地面上做了再多的訓練,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内心的情緒。

返回艙的速度極快,甚至要高于不少的導彈。

黑障區域,僅僅是經曆了數分鍾的時間。

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。

地面的大型電掃雷達,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。

六分鍾之後,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着爲之一降。

坐在内裏的航天員,即使是有了緩沖座椅的緩沖,也能夠感受到較強的沖擊力。

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,還沒有對身體産生較大的影響。

四分鍾後,返回艙抛出了放熱大底,距離地面更近一步。

五分鍾後,距離地面不過數十米高,伽馬高度儀檢測到之後,控制着蜂窩反沖發動機點火,返回艙的速度終于降到了最低。

兩人感受到屁股下颠簸了兩下,就再也沒有了動靜。

明白自己總算是回到了地面之上,一顆懸着的心也終于放松了下來。

十分鍾之後,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,終于完成了艙門的開啓工作。

費俊龍率先從返回艙之内爬了出來,随後在他的幫助之下,聶海勝也才返回艙内走了出來。

作爲航天功臣,到了地面之後,他們基本上就不用考慮太多的事情。

會有人将返回艙和艙内的寶貴實驗産品給帶走。

兩人則是被擡在擔架床上,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内誕生了。

高純度氮化镓,以及用它制作而成的二極管。

這種材料,在現如今還屬于是實驗室産品。

全球各大實驗室,每年多多少少都會有不少的産出。

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、氧化鋅等爲基礎之上。

不過這時候技術還不成熟,雖然大家已經有了這方面的認識,但是普遍認爲,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。

氮化镓産品,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,氮化镓普遍應用于相控陣雷達之上。

我國擁有着氮化镓世界第一的産量,年産将近600噸,接近于全世界産能的百分之九十!

這也是爲什麽當時國内,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!

這也是爲什麽,在國家出台了氮化镓限制出口後,大家都認爲會對國外雷達産業産生重大影響的原因。

說回現在,張星揚他們制造出的氮化镓純度極高,将會成爲極好的雷達産品原材料。

不過張星揚,更加看重的則是另外一點。

氮化镓本身相比較于目前普遍使用的矽材料半導體,有着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。

在未來普遍應用于各種逆變器、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。

通過微波産生單元,将電流轉化成爲微波。

RF-DC,則是與之相反,是将微波轉化成電流。

這東西,看上去其貌不揚,但是卻牽扯到未來能源産業的變革。

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,也有着很多的優點。

首先,相比較于傳統的電線輸電,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,它不受到地形的限制,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,災後救災等等方面,也是有着很大的用處。

而之前,攔截在大家面前的技術難題,主要有兩個。

一個是電流轉化成微波的效率和功率問題,在這之前因爲半導體産業的限制,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,分别擺上了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。

用來驗證這一套系統的工作效率,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迹,但是耿博依然保持着懷疑的态度。

因爲這看上去實在是有些超出大家的想象,在這之前市面上所謂的無線輸電,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,因爲無線距離太小了,隻有緊貼着的時候,才能夠生效。

在生活場景之中,都沒有太多的應用場景,更遑論于工業生産之中。

而微波輸電,是真的能夠擺脫這一限制!

雖然現在設備看上去不小,但是在工業生産之中,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。”

張星揚一邊啓動了一端的發電機,一邊回答着耿博的問題。

DC-RF轉化器,很快就将電能轉化成了微波,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。

張星揚看着顯示屏上的數據,露出了微笑:

“我們未來可以解決很大的能源問題了!”

在場的衆人,久在航天系統之内工作,當然知道他說的是什麽意思。

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,将這些能量傳輸到地面。

地面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别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,就可以近乎于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,僅僅在數天之内,需要将内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)

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