登陆注册
3009800000015

第15章 空间站的能源

由于空间站遨游在几百千米的轨道上,会出现空气稀薄、太阳无漫射、空间背景黑暗、对比度比地面大得多的现象,因此势必会造成宇航员视力下降,看不清仪表读数。

其次,飞船处在黑暗中时,舱内需用高效白炽灯或其他措施来保证亮度。为了录下宇航员的工作、生活情况及舱内景物,舱内还必须安置摄影灯。无论是日光还是灯光,舱内都要采取有效措施,使光线柔和、照度明亮。此外,除了照明外,飞船内许多设备和仪器都是需要电来启动并保持运转的。因此电源是飞船的心脏。那么,太空的电源是如何而来的呢?事实上,电源主要靠以下几种办法来解决:

(1)太阳能电池。这是一种可以把光能直接转换成电能的半导体器件,寿命长,可连续工作。只要向着太阳,太阳能电池就能工作,从而向仪器设备提供电能,同时给蓄电池充电。而当背着太阳时,蓄电池就接替太阳能电池供电。展开式的太阳能电池方阵目前太阳能电池方阵有两类:①立体装式,即太阳能电池直接安装在飞船的壳体上;②展开式,将方阵独立于壳体之外,形成单独部件。发射时以一定方式将太阳能电池方阵固定在卫星本体上,并收藏在罩内,进入轨道后才完全展开。

太阳能电池有硅太阳能电池、砷化镓太阳能电池、硫化镉太阳能电池。它们都是按一定要求串联和并联而成的。美国在“发现”号航天飞机上曾试验了一种柔性太阳能电池,它在天上展开的面积为31米×4米,有10层楼高。这种电池采用印刷电路的方法在卡普隆薄膜上制成,可像手风琴一样展开和收缩,折叠时可收放在一个18厘米的小匣子里。它能产生125千瓦以上的电能,比普通太阳能电池在性能、寿命、用途上都略高一筹。

(2)燃料电池。它是一种将燃料的化学能转变为电能的电化装置,工作原理与一般蓄电池相似,也是由一种电解液隔开的两个电极所组成,既能产生电又能产生水。其种类有离子交换膜氢氧型、改进的培根型、石棉膜型。而额定功率则分别为200瓦、2000瓦、5000瓦。据数据资料显示,航天飞机在7天的飞行任务中,一共需耗电1627千瓦时,而电源则主要靠三个燃料电池供给,每个电池最小功率24瓦,平均功率7千瓦,最大功率12千瓦;整个燃料电池最大功率24千瓦,平均功率14千瓦。在一般情况下,只使用两个燃料电池。根据设计要求,燃料电池的寿命是5000小时,工作寿命为2000小时,每组燃料电池可以完成29次7天的飞行任务。

(3)核电池。该电池具有功率大、寿命长的特点。核电池大致分为两大类:放射性同位素电源和核反应堆电源,功率约为2~5千瓦。

据资料显示,前苏联已在发射的33颗海洋监视侦察卫星上安装了核电源。核电源能给卫星和飞船带来稳定的电源,亦给人类带来了忧虑。几十年来,前苏联已有多颗卫星发生故障,其核动力装置给地球上的人们带来难以排解的心理压力,使人时常担心核祸从天而降。目前美国正在研制20千瓦的空间核电源,工作寿命为3~5年,以接替寿命短的电池。

不论哪种电池,其电流均要通过功率分配和控制系统分配到飞船各处需要电源的部位去,通过计划分配来满足飞船及其乘员对电力的需求,保证宇航员正常的工作和生活。

目前,空间站的核发电技术正处在研究阶段。美国宇航局、能源部和国防部的战略防御创新办公室制定了一个“自供电100号计划”,预计发展中的空间站耗电量将超过300千瓦。这样大的电力供应量,只有依靠核发电来解决。

其核发电装置有三种构想:①把反应器牢固地安装在空间站上,星上系统需要有385~495吨的保护层来防止核辐射的破坏,这意味着要增加空间站的起飞重量。②用一根很长的软链把核电站吊在空间站上,这样虽可减少防护层的重量,但30千米长的吊链系统会使空间站加速并影响有关科学实验的失重环境。③安装在200千米高的自由飞行平台,其弊端是这种平台需要姿态控制、能源和通信系统,且难以修理。哪种方法可行,现在未成定论。如果空间核电成功的话,将标志着空间站上了一个新的台阶。知识点“进步”号货运飞船“进步”号系列货运飞船执行向空间站定期补给食品、货物、燃料和仪器设备等任务。到1993年底,已发展两代,共发射“进步”号42艘,“进步M”号20艘。它与空间站对接完成装卸任务后即自行进入大气层烧毁。这种飞船由仪器舱、燃料舱和货舱组成,货舱容积66立方米,可运送13吨货物,燃料舱带1吨燃料。它可自行飞行4天,与空间站对接飞行可达两个月。

同类推荐
  • 地球海洋奇观百科

    地球海洋奇观百科

    宇宙是个大迷宫,地球是个万花筒,真是奥妙无穷,神秘莫测,无奇不有,怪事迭起,许许多多的奥秘现象简直不可思议,使我们捉摸不透。
  • 生命是什么

    生命是什么

    诺贝尔奖获得者埃尔温·薛定谔的《生命是什么》是20世纪的伟大科学经典之一。它是为门外汉写的通俗作品,然而事实证明它已成为分子生物诞生和随后DNA发现的激励者和推动者。本书把《生命是什么?》和《意识和物质》合为一卷出版,后者也是他写的散文,文中研究了那些自古以来就使哲学家困惑迷离的问题,和这两篇经典著作放在一块的是薛定谔的自传。通过对他一生的回顾和引人入胜的描述,提供了他从事科学著作的背景材料。
  • 恐龙科考百科(科学探索百科)

    恐龙科考百科(科学探索百科)

    人类社会和自然世界是那么丰富多彩,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多谜团还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解无限的谜团。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个谜团不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奇怪事物和难解之谜,又不得不向新的问题发起挑战。科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
  • 建筑奇观

    建筑奇观

    套青少年科普知识读物综合了中外最新科技的研究成果,具有很强的科学性、知识性、前沿性、可读性和系统性,是青少年了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科谱读物,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。
  • 中国地理未解之谜

    中国地理未解之谜

    在我国璀璨的古代文化传说中,开天辟地是关于地球形成的最早传说。传说天地本是一片混沌,这时我们的祖先盘古氏用一把巨大的斧头将天地分开。以后,天,每天高出一丈;地,每天加厚一丈。盘古氏的身体也随之无限地长高。后来,盘古氏再也无法顶住天和地,累死了。他的身体的各个部分变成了太阳、月亮、星星、高山、河流、草木……美丽的神话讴歌了幅员广阔的中华大地
热门推荐
  • 昆仑之泪

    昆仑之泪

    “号外!号外!‘昆仑之泪’诅咒再次灵验!持宝人暴毙家中,绝世珍宝不知所踪!号外,号外……”小报童们扯直了嗓子在大街小巷上窜下跳,脸上挂着“号外”专属的幸灾乐祸。明凤桢买下一张报纸。黑色的大标题赫然入目:昆仑之泪。诅咒之泪昆仑之泪是一对钻石耳环,总重量为8.8克拉,通常情况下,钻石的价值一般是由成色和重量决定的。但是这个标准并不适用于“昆仑之泪”,因为这副珍宝最稀罕的地方在于它所采用的钻石并非无色钻石,而是极为罕见的蓝色钻石,据说这两颗蓝钻是由国内一个地质考察队在民国十六年于昆仑山西部发现的。
  • 蓝眼孛端察儿

    蓝眼孛端察儿

    十三世纪是蒙古人的世纪。辉煌,霸权,横冲直撞,蒙古汗王和蒙古将士出足风头。凡读过蒙古历史的人都知道,大元王朝的创建人是忽必烈汗,伊儿汗王朝的创建人是旭烈兀汗,金帐汗王朝的创建人是拔都汗,而他们三人共同的祖父,正是蒙古帝国的开国汗王成吉思汗。这是一本描述成吉思汗家族的中短篇小说集。其中两个中篇“蓝眼孛端察儿”和“扎兰丁算端”,为《江南》杂志刊用。我国的文学杂志极少刊发古代题材的短篇小说,而本书的短篇“生死之间”、“帖木儿的最后结局”、“术赤之死”等,出现于《长江文艺》、《作品》、《当代小说》等杂志上,这在文坛上被视为罕见的事。
  • 旧年柳花迟

    旧年柳花迟

    孤儿党淼淼莫名穿越后被首富甜宠;首富视她为珍宝,视她为救命稻草;大婚夜被人夺夫险些殒命;夫君带她纵横江湖,从胆小懵懂成长到独挡一面的堂主夫人,却被夫君追杀;险象环生后,苦守青楼;江湖险恶与当朝朝廷哪个更加危险?老王爷和小王爷各自有何目的……纵横温情江湖的风花雪月情归何处?情人锁,让两人命运纠缠千年;回到千年后,他找不到她,她却意外发他是自己表哥,这段虐情,该何去何从?--情节虚构,请勿模仿
  • 客杭日记

    客杭日记

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 宫锁琳琅

    宫锁琳琅

    一个二十一世纪的舞者,一次偶然的机缘巧合之下,来到三百年前的大清朝。在这里,她会有怎样的奇遇和经历?一样的清穿文,不一样的清穿故事,希望可以给大家一个全新的感觉。【情节虚构,请勿模仿】
  • 六十种曲东郭记

    六十种曲东郭记

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 涅槃医妃:拒诊双面邪王

    涅槃医妃:拒诊双面邪王

    她是扬名天下的神医,为助他登位,成为世人闻风丧胆的“毒医”,杀人于无形。登位仪式上,她一袭大红喜袍,含羞待他来履行儿时的诺言,“待到三月桃花开,我来娶你。”然,她等来的却是一杯毒酒。他携了另一个人的手,以前朝余孽之名,要她死。“为什么?你说过的,盼到三月桃花遍地……”洛盼桃颤抖着声音,却被他冷冷打断,“我不爱你,为你取名之人不是我,与你有诺之人,也不是我。”不是他?那张化为灰烬她也能认出的脸,他如何能骗她说那人不是他?
  • 快穿之腹黑男神万千宠

    快穿之腹黑男神万千宠

    新书《快穿宿主她又美又甜》已发,还是快穿恋爱文,求收藏,求支持~【快穿】【甜宠无虐,有虐你打我】【1V1,男主切片流同一人!】——怪你过分美丽,让我为你钟情。*楚婵被前任男友一刀捅死后,突然绑定了一个爱意攻略系统:“你已经死了,从此以后你只有不停攻略,靠吸取别人对你的“爱意”才能活下去。”楚婵:“可以,没问题啊,超棒~!”她有盛世美颜,这世上只有她看不上的男人,就没有她把不到的猎物!后来,楚婵坐拥万千宠爱,只不过——“系统,解释一下,为什么这群性格各异的家伙实际上是……一个人?嗯?”#??:爱你,以一千零一种面貌。#