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)