293 激光能量平台
九月，未来空间站换了一批人又忙碌起来。 未来空间站在最近半年里除了改善人员空间，以及为之后扩建重力模拟区做准备，最重大的变化是组装作业面的进化。 之前未来空间站的作业面，是个桁架结构配上可动钢板，面积只有几百平米。 但随着地面发射频率越来越高，c国、中洲中部、r国还各有个新的电磁轨道发射站落成或在建，原有的工作面显得有些不合时宜了。 工作面改建计划从旱魃核动力货运组上天起开始做准备工作，五月份动工，八月中旬才完成。 与原有的，位于空间站侧面的工作面完全不是一回事。 新的工作面位于空间站正上方（向阳面），全向拉开，中间是与空间站核心大厅相连的一个新增宇航服舱，有三个电梯结构……就是之前提过几次的罐头减压舱的实用版。 罐头减压舱本身是作为紧急状况下求生设计的，优点是占地面积小，排空气体所需时间短。 在各飞船、月表空间站积累了足够的测试经验后，便有了实用版。 实用版不是简单的罐头升降或旋转，而是个物流系统。 以未来空间站安装的这套为例，它有三个出入口，共九个“罐头”，把人送出舱后，罐头会进入队列区，由计算机系统根据当天出仓任务岸排，为罐头安排气压，等待下一次宇航员按动面板。 之所以不采用月表空间站已经证明过的五段式减压区，因为这里毕竟是近地轨道太空站，未来人员容量不会太大，而且与地面失联后，人员会陆陆续续转移出去，没有那么高的出入频率需求。 围绕着实用版罐头的三个电梯展开的工作平台分为两个工作面。 一个是背光工作面，还是原有的桁架加钢板结构，天花板到地板高度六米，总面积约四百平米，分为机械臂操作区和人员操作区。 机械臂操作区配有一套低通量电磁轨道，负责把组装好的东西推出工作区，之后会由外面的机械臂接手。 上层工作面的结构就比较奢侈了，它是个桁架加光伏面板加氧化铝玻璃面板的结构，这个工作面也叫机械臂棋盘，上面有一百个均匀分布的接口，供小号的爬虫机械臂运动和作业，不用的时候，机械臂都爬在外沿，帮助下层工作面作业。 新的工作面最大的优点是主要装配区避免了太阳直射，比之前的工作面更有操作余地。 太空里被阳光直射除了供电，带来的全是坏事。 空间站组装火箭、飞船要面对无处不在的宇宙辐射，如果面阳，还要顶着上百度的高温，很多精密仪器、零部件承受不了如此恶劣的环境，所以前面由未来空间站组装的火箭，都是采用带防辐射壳的模块化组装。 但是接下来要建立运力更大的地月运输系统，之后还要涉及红星研究和改造，防辐射壳这种装在内部毫无意义的死重，成了必须解决的问题。 在两个工作面之外，原有的工作面被拆解，送去鲲鹏空间站和月宫，该位置取而代之的，是一套专为未来空间站设计的电磁轨道。 它不是隧道式，更像是航空母舰上实用的电磁弹射装置，钩子改成了可分离的固定圈。 长度只有不到两百米，能赋予二十吨的物体，300米秒的额外速度，不多但是也能省不少燃料，主要是为了充分利用龙珠核电系统带来的能量，核电这玩意一旦启动只能降低输出，一组燃料烧完之前不能完全关停，不用也是浪费掉了。 这些已经是上两个班次做完的工作。 九月起的新班次除了日常了地面来料加工外，有两个重点业务。 首先是c国又送了个新东西上天，激光能量平台验证机。 它是用于配合低轨道天基武器计划的组件，如果能通过测试，将让低轨道天基武器的成本大幅下降。 验证机被丢在五千公里高度赤道轨道，配合测试的，则是从未来空间站释放的一台专用的测试机。 验证机绕轨一周约三小时，与近地轨道角速度不一致，考虑到低轨道仍然有微量气体粒子活动，传输窗口按弧度计算约185度，也就是每八十多分钟会有略多余一半的时间可以传输能量。 测试机是个装了大量不可再生垃圾做配重的壳子，但也有个小动力系统配合实验。 它被电磁系统逆向推出去后自动降低轨道，在350公里位置用rcs制动。 rcs单组元推进器系统，也是淘汰下来的，属于随时会故障的那种。 就这么个制动，24个喷嘴就有三个故障，绕地两圈，经过几次中断和修正才调整到正常近地圆形轨道，面阳。 太空里面阳跟地面面阳有点区别，不需要运动，一直面向太阳，当然近地轨道会有一半时间被行星挡住。 测试机调整好方向后，验证机动作。 激光能量平台没有rcs系统，使用纯动量轮组合实现姿态变化。 先对准目标区域，内部锁解开，动量轮模块进入磁浮模式。 接下来是低功率照准，用不到一瓦的激光，去搜索目标的激光接收晶体。 为避免主激光照射时的意外，激光接收晶体被设计摆在测试机外面，用支架及其相关结构、电缆连接主体。 晶体被照准，接收系统反馈信号。 验证机进入微调模式，微调模式只有一个小动量轮会被再次锁住，带动验证机运动，调整幅度很小，为了能保持调整后绝对静置，过程也很慢。 调整过程中，验证机的晶体搜索系统和计算机没有停，一次次从接收器获得信号。 经过三十分钟的自动微调，才完成照准。 能量传输启动！ 一兆瓦功率的激光穿透太空，打在激光接受晶体上，被立刻折射成一个圆，由下方的晶体再次扩散，投到测试用的假“光伏”板上，并用另一套测量系统观察“光伏”板的受光、发热情况。 乍一看，这种能量传输方式好像有点瞎眼，可其实也是无奈之举。 人类现有的技术，别说一兆瓦激光，几百兆瓦都能干出来，问题在于激光功率过大之后，没有足够面积的光伏板转回成电力也是白给，这么大的功率，唯一的利用方式就是烧开水发电！ 一说到烧开水又是老问题，功率越大，装置越重，那还能节省什么啊？有这个重量，多配些电池不好吗？ 因此激光传输方案，只可能是利用低轨道天基武器自带的光伏板，实现能量传输的目的，功率不可能特别高。 而使用光伏板又有个前面提过的问题，转化率。 人类最好的光伏板，转化率40%，可惜还没量产，额外的能量要么被反射出去，要么被热控系统以散热的形式散掉，反正都浪费了。 所以一兆瓦的传输功率，哪怕有足够大的光伏阵列，最多也只能利用三四百千瓦，这样的功率要推动武器级电磁轨道，仍然差了意思，还得看电池的。 实际上c国最终的近地天基武器方案，接受功率可能只有几千瓦，具体定在哪个值，要等实验结果回到地面后再说。 一兆瓦的激光被分散，打在假的光电板上，加热非常快，20秒不到就出现融毁情况，测试终止。 等待热辐射自然冷却，测试机使用伸缩机械结构，把受损的假光电板和激光晶体，跟不可回收垃圾放到一个舱里。 关舱门，启动火箭推进器减速，返回大气层。 接下来未来空间站要负责用应龙三号飞船，把验证机抓回来验伤，根据地面指示进行改装。 这个不算大项目，大部分准备工作上个班次已经完成。 九月班次的主任务是火箭发动机换代。 该问题拖了有一阵子了，只是火箭发动机换代，需要大量的地面测试。 旧有的火箭发动机，寿命都按秒算，轨道发动机稍微好点，也没好到哪去，反复使用时每次任务都要进行大量的检查和维护工作，每个任务都要地面人员小心翼翼地规划。 新一代发动机的目标是寿命向飞机发动看齐，当然不要求用几百小时，但至少也要能断断续续的用上几十个小时才行。 经过大量的地面工作，未来空间站也在材料方面做了些贡献，新发动机最近才定型。 有人就问了，都有旱魃了还要普通发动机干啥？ 这不是旱魃还达不到载人安全标准嘛，所以一旦涉及到真人，仍然需要使用传统发动机。 新发动机有两个型号，造型与之前的轨道发动机变化不大，但发动机与航天器尾部的热辐射反射，比老型号要高一个层级，相对发动机的尺寸与重量，推力也比传统型稍微小一点。 热辐射反射这个问题，是影响发动机寿命和单次点火时间的重点问题，主要依赖的是材料和表面光滑度，而在老式火箭的使用中，受到火箭在大气内发射本身的影响，以及对发射重量的精算，镜面化程度比较有限。 现在有条件直接在太空组装发动机，重量瓶颈也在电磁轨道发射器的大规模应用下解决了大半，问题解决起来也不算是跨时代变化。 推力不变的情况下增加尺寸和重量，也是一种通用的延寿手段，跟柴油发动机差不多，铸铁强度不够那就加厚，总是能用的。 也是无奈之举，以现有的零重力加工积累的材料进步，还不足以让发动机保持重量不变的情况下，寿命翻着跟头上涨。