第二百一十八章 天宫空间站

“未来我们要在太空之中建设永久性太空星港，而如今我们即将迈出第一步！”

张星扬豪情万丈地宣布道。

自从两年前，完成了第一次载人航天任务之后。

经过两年的准备时间，第二次载人太空任务也即将展开。

这一次，人数也将会从上次的一个人增加到三个人。

实际上，三人是太空任务的标准配置。

上次则是因为各种各样因素考虑，才只让杨红伟一个人执行任务。

第二次太空任务，除了人数增加之外，还有一项比较特殊的任务。

那就是太空行走！

太空行走，实际上也是为了空间站预备的一项前置条件。

不能进行太空行走，那么也就意味着不能对空间站外部出现的问题进行维护，这是很致命的。

“我们前期将要假设的是一座不过百吨的小型实验性质空间站。”

张星扬向台下数百位参会人员展示着空间站建设计划。

“它将由多个舱室组成，包括核心舱、实验舱、货运舱等等。”

“当然我们的第一步是建设核心舱，后续的舱室我们可以慢慢来！”

“对于我们来说，需要攻克的难点主要有两个。”

“第一点就是作为后续舱室能源、数据核心的核心舱研发工作，第二点就是货运飞船的研制工作。”

“作为空间站的核心，核心舱的研发是重中之重。”

“现如今世界上，只有两个国家研发过这东西！”

“但是无论是谁，都不可能教会我们核心舱到底如何建造！”

“大毛不会！”

“鹰酱更不会！”

“他们就连号称国际化的国际空间站都不带我们玩，又怎么可能将看家的本事拿出来！”

“所以，我们就只能靠我们自己的智慧，攻克这个难关！”

张星扬的话很激励人心，大家都听得激起了自己内心的那口气！

为国争光的那口气！

在座大多数人，都是冲着这样的想法才加入到了航天事业之中。

否则，说实话，他们大多都能够有更加丰厚的物质条件，而不是每天没日没夜的加班，耗尽了自己的青春。

就是冲着这样近乎于为爱发电的想法，才让他们支撑了下来。

“在这段时间之内，我会和大家一起，翻过这座阻拦在我们面前的大山！”

张星扬最后做出了自己的承诺。

经过这七八年的发展，航天系统之内的大家，或多或少都听说过张星扬在技术开发上的名头。

所以，在听到这句话后，原本还有些畏难情绪的人，也都微笑了起来。

仿佛什么样的技术问题，放到他的手上都算不得什么一样。

“我宣布，天宫一号工程正式开始！”

伴随着这样一句简简单单的话语，全国范围内成百上千家科研单位行动了起来，领取了数个乃至于数十个科研任务。

数万的科研人员，也开始了他们辛劳的工作。

作为天宫空间站核心中的核心，能源系统直接关系到空间站的寿命问题，也是张星扬最为重视的一项任务。

无论是之前毛子的空间站，还是鹰酱的空间站，在能源系统方面，都是采用的刚性或半刚性太阳能翼板。

简单来说，就是相当于将数块硬质太阳能板折叠在一起，塞进核心舱之内，在进入太空之后想办法自动展开。

而天空号空间站，因为技术的发展，已经抛弃了这些比较落后的技术，预计采用柔性太阳能薄膜。

和传统太阳能板相比，柔性太阳能薄膜的伸展性更好，同样大小的空间，可以有更大的面积。

众所周知，太阳能板的功率很大程度上取决于太阳能板的面积。

这还没有算上苏晓带领的材料团队开发出来的新材料，对于太阳能利用率的提高。

张星扬的粗略估计之下，二十吨级别的核心舱，只需要140平米大小的太阳能翼板，就能够带动舱内所有设备的正常运转。

而当空间站运转到地球背面阴影区域的时候，则是通过蓄电池供电。

高效能锂电池，能够提供足够的电量。

“柔性太阳能薄膜的研发很顺利，我们已经初步制备成功了单张20平方厘米大小的柔性薄膜。”

张星扬笑着对还在对蓄电系统进行改进的关山月说道。

关山月，电力系统专家，在蓄电领域有着不少研究。

“目前能量利用率，实验室环境之下已经达到了百分之十二。”

一般来说，大气层内硅太阳能电池的利用率在百分之十。

张星扬他们模拟的是太空环境，阳光比地面还要更强一些，所以利用率也要稍高一些。

当然这里边，也有一部分应用新材料提升了能量利用率的原因。

“我们目前的研发进度也比较顺利，毕竟蓄电池技术本身几乎已经被研究透了，难度不大。”

关山月这时候也说起了他们的研发进度问题。

空间站使用的蓄电池，并不是什么先进或者奇葩的存在。

实际上，拥有着后世眼光的张星扬其实更加属意铝空气电池。

相比较于目前常见的铅酸电池或者锂蓄电池，铝空气电池能量密度更加高，能够达到8100WH/Kg，相比较之下，锂离子电池就只有400WH/Kg。

但是铝电池也有缺点，那就是不能够反复充放电。

毕竟它是通过铝和氧气反应生成氧化铝的过程，进行发电。

电池电量用完之后，必须要依靠更换铝制电极来补充。

目前第一阶段的空间站，引用这样的技术会比较麻烦。

后续大型空间站建设完毕之后，运用这样的技术就会方便一些。

因为，只有大型空间站才有足够的空间，建设将氧化铝重新提炼成纯度达到99.9%的电厂能力。

所以天宫一号，只能够使用锂离子电池

不过即使是锂离子电池也要针对太空之中低重力、高温差环境，做出一定的改进。

甚至可以说，太空因为缺少腐蚀等因素，在某些方面甚至不需要特殊工艺。

“蓄电系统，预计在三个月之内，就能够完成。”关山月最后给了张星扬一个不算长的时间。

蓄电系统关系重大，因为核心舱是航天员在其中主要的生活场所。

所以有着大量的生活必要设施，就比如最重要的空气循环净化系统。

宇航员在空间站之内是不会穿戴全封闭式航天服的。

正常来说，都是穿着一套简单的航天员制服。

这时候呼吸的氧气，就全部来源于核心舱的供给。

虽然在设计核心舱的时候，考虑到极端情况的出现。

氧气也能够通过备用的气罐来进行供给。

但是终究是有着不小的危险。

除此之外，恒温系统也依靠着能源系统。

核心舱围绕着地球转动的速度，要远远超过地球的自转。

宇航员们在太空之中，一天的时间就能够见到好几次的日升日落。

而在这个过程之中，空间站将会不断地从太阳直射的上百度，到没有太阳的零下数十度之间来回摇摆。

金属制成的外壳能够经受的起，这样的温度变化。

但是人作为常年生活在四十度之内，零下二十度之上的生物，显然是无法适应这样的生活的。

这就要求核心舱的恒温系统，在航天员在轨的时候，都不能停下。

这也就对能源系统，提出了必须保证连续工作不出错的要求。

“接下来，就是生命循环系统的开发工作了！”

张星扬从关山月他们工作的实验室之中出来之后，伸了一个懒腰喃喃自语道。

生命循环系统，在空间站之中同样十分重要。

毕竟核心舱，是大家长时间生活的地方，不可能让你活不下去。

生命循环系统，就包括刚刚提到的空气循环系统，水循环系统等等。

在太空之中，每一滴水都是十分重要的资源。

所以航天员们生产出来的尿液，也是要进入这个系统之中。

通过层层过滤和吸收，在完成净化之后，会再次变成大家饮用的水资源。

虽然听着有点恶心，但是这也是早期太空建设必须要经历的阶段。

太空飞船宝贵的运送能力，还要运输很多更加重要的实验仪器、设备等等。

后来天宫空间站建设时期，在两班航天员交接的时候，就有航天员一脸坏笑地告诉自己的同事们自己给他们留了好东西。

指的就是他们遗留下来的过滤水。

虽然没有任何的味道，不过喝起来还是有点介意。

当然，空间站建成之后，条件就要好很多了。

例如，天宫空间站建成之后，航天员们甚至能够在天上吃上新鲜的水果。

水果从运到发射基地，到运送到航天员的手上，不会超过12个小时。

甚至能够感受到它是刚刚从树上摘下来一样！

至于到了全面太空开发时代，也就是张星扬他们那个时候。

大型的太空星港，已经近乎于成为了一个小型的生态圈。

新鲜的蔬菜水果，在太空之中的水培农场，就能够自行生产，不再需要依靠地球上的运输了。

至于现在，航天员们呼吸出来的水蒸气，都要通过冷凝水的方式回收！

更别说是其他生活所产生的废液了。

整个水循环系统，在设计的时候预定的指标，就是回收效率需要达到90%，整体利用率大于百分之八十。

除了水循环系统之外，固体排泄物的处理要更加复杂一些。

不过也都会进行多项处理，力保能够将它之中的水分给利用起来。

“动力推进系统作为维持轨道高度的重要环节，一定不能够马虎！”

张星扬看了看还在进行发动机开发的耿博，忍不住叮嘱道。

“也就你能够这么大胆，竟然要将电推进应用在航天器上！”

耿博这时候也抬起头来，忍不住吐槽道。

电推进，对于目前的航天领域来说，还是十分前端的内容。

虽然大家已经提出了霍尔推进器这样的东西。

但是基本上没有什么航天器完成了实际应用。

原因也很简单，那就是推力实在是太小了。

想要推动航天器实在是困难！

就拿耿博他们研究的霍尔电推进器来说。

研发完成的单台霍尔电推进器，仅仅能够产生0.08牛的推力。

这是什么概念呢？

在地面之上，就连一张纸都推不起来。

你随口吹一口气，都比这个力大！

而在核心舱的设计之中，将会在核心舱尾部舱壁上安装四台霍尔电推进器，能够产生0.32牛的推力。

不过对于航天器来说，这么小的力，也能够干一些事情了。

比如，维持空间站自身的高度！

要知道，目前所有的空间站，实际上都是低轨道空间站。

也就是空间站的轨道高度，在五百公里以下。

以他们正在研发的空间站为例，轨道高度预计为320公里。

而在这个高度，空间站还是受到地球引力很大的影响。

不如不利用发动机来维持轨道高度，那么空间站的高度会一天比一天低。

直到再也没有办法维持自身的飞行轨迹，从而坠落向地面。

霍尔推进器，比较好的解决了这个问题。

虽然推力并不是很大，但是在太空之中这一点推力持续不断，也能够维持空间站的高度。

而且，霍尔推进器的能量转化效率极高。

相比较于传统的化学燃料推进器，只需要一点点的氡气或者氩气，就能够维持。

传统的化学燃料，除了会增加发射火箭的负担之外，化学燃料还会产生大量的二氧化碳和水，这对于航天器来说，也是不利的。

“霍尔推进器，是未来工质推进的重要发展方向，虽然现在的推力还很小，但是还是能够发展壮大的。”

张星扬拍了拍耿博的肩膀道。

相比较于现在的人，知道技术发展方向的张星扬，很清楚霍尔推进器，是未来太空航行之中十分重要的一个部分。

这就好像是在百年之前，在内燃机上投入重金研发一样，都是在为未来做投资。

耿博白了张星扬一眼，没有多说什么，只是简单的说了一句：

“我们的霍尔推进器，目前已经能够达到0.6牛的推力，距离设计目标，只剩下一步之遥！”

(本章完)