登陆注册
2910300000015

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
  • 河流:大地的滚滚动脉

    河流:大地的滚滚动脉

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的学习则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科学素质培养提供了新的契机。抓住这个契机,大力推广科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学水平,是我们全社会的重要课题。
  • 生物知识

    生物知识

    为满足广大青少年的求知欲,作者在围绕中学生物教材有关知识点的基础上,以动物学和理科综合探索创新教育为核心,参考近年来国内外的有关文献、资料和报道,紧密联系当前生活、生产、科研和教改实际精心编著了此书。本书在内容上侧重于贯彻动物学的基本理论和应用,引导读者学习科学思想方法,使读者能够触类旁通,开拓思路,发展智力和能力。
  • 年轻人要熟知的2000个文化常识

    年轻人要熟知的2000个文化常识

    本书是一本综合各方面知识的文化百科图书。它内容丰富,集知识性、趣味性、科学性于一体,涵盖了生活中的很多领域,包括政治军事、地理名胜、山川湖泊、天文历法、节日节气、民俗礼仪、科学技术、文化传媒、文学常识、教育常识、体育常识、称呼趣谈、俗语俚语、医疗卫生、交通通信、邮政储蓄、经济贸易、生物奇观、影视曲艺等19个方面,对古今中外的文化知识作了简明的讲解。
  • 种植小窍门

    种植小窍门

    本书讲述了一些家庭种植花草的小窍门。盆花浇水要掌握哪些原则花谚说:"活不活在于水,长不长在于肥。
  • 灾祸的降临上(破解人类文明与科学之谜)

    灾祸的降临上(破解人类文明与科学之谜)

    宇宙茫茫,星空浩瀚。亿万年来,宇宙每天都在人类的面前,炫示着她的神奇与伟大,灿烂与深邃。
热门推荐
  • 超级妖孽小神农

    超级妖孽小神农

    李子文,偏远山村的小农民,然而这个小山村还是一个闻名的寡妇村,他深山坠崖,偶得奇遇后华丽转身,吃灵瓜,喝灵酒,种灵菜,养灵物。从山村到城市,任我逍遥快活,从城市到异界专治各种不服…… 新书(超级极品空间)发布
  • 紫金战道

    紫金战道

    同样是男人,为何我会如此辛苦!每天都要面对美女的骚扰,萝莉,御姐,美妇。同样是混混,为何我会如此烦闷!那些贵公子,富二代几近疯狂的要认我做老大。同样是平民,为何我会如此劳累!一天到晚要忙着数钱,看见人民币我都反胃了。
  • 代宗朝赠司空大辩正广智三藏和上表制集

    代宗朝赠司空大辩正广智三藏和上表制集

    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。
  • 魏妃传奇

    魏妃传奇

    【真实历史改编,讲述了北魏皇妃潘外怜跌宕起伏的传奇人生。】一朝灭门案,七年瓦下霜,她带着扑朔迷离的身世之谜卷入侯门宅斗,同时也带来一个接一个的重重谜团,心狠手辣的正房夫人,阴险恶毒的绝美嫡姐,颠沛流离的齐国皇子,阴冷嗜血的百面王爷,隐忍神秘的俊美天子……--情节虚构,请勿模仿
  • 无限之虫族降临

    无限之虫族降临

    虫族,横扫无限世界。 现实中死亡后,带着虫族主宰的血统,王尘来到一个名为死亡空间的地方。这里有一个个恐怖奇异的幻想世界,有数不清的奇幻物品,高科技造物。 在这里,只要你有奖励点,一切皆有可能。************************************************新书《虫族修士》《虫族修士》《虫族修士》《虫族修士》《虫族修士》《虫族修士》《虫族修士》《虫族修士》已经发布! 有兴趣的兄弟可以去看看。 另外新书求收藏,求推荐票,求打赏啊!!!!
  • 甜宠娇小新娘

    甜宠娇小新娘

    薇蕾只记得自己下了班坐公交车回家,却没有想到公交车在一个十字路口处发生了自燃,一车人还没有来得及跳车,就已经是发生了爆炸,她当时脑海一片空白,什么都来不及想,没想到,竟然穿越了。庞薇蕾,峰国庞府的千金大小姐,进而认识了昊焱,展开一系列感情纠葛。【情节虚构,请勿模仿】
  • 驭天

    驭天

    本文女强香气凝人,似雪晶莹,她是花精世家的唯一继承人,却种不出孕育灵气的灵花,凡经她手的花草从未活过七日。好个香雪海,好个名不符其的废物!雪纷飞,香魂逝,世间变,佳人回。新生的她,一身雪纱飘舞,一双回春妙手,种百花,配百药,若她愿意,一切尽皆随心所欲。奈何乱世现,纷争起,血雨腥风漫天下!唯有平乱世,止纷争,素手纱衣睥睨天下!本书职业:植灵师植灵师职业等级:气色,赤橙黄绿青蓝紫,各级又分低中高三段ps:接受中肯意见,不喜欢请绕道,上方有红叉,不接受单纯砖评,谢谢合作!(*^__^*)————————————————————————————推荐自己的完结V文:《倾城修罗》链接:推荐自己的穿越新文:《独爱冷夫君》链接:虞素冰,不过是一个小小的学生而已,虽然她上课睡觉,下课乱跳。但是也不用这么玩她吧?穿越?而且还是这么恐怖的直接空中飞人?天!不会摔死吧?冷无幽,不过是一个小小的杀手,只是杀的都是些无人敢惹的强人,呃外加喜欢玩灭门,其他的没什么的。不过这天却杀着杀着,杀出了一个从天而降的牛皮糖。“喂?你在做什么?”虞素冰睁着天真的眼睛,无视那满地的鲜血,抓着冷无幽的衣袖。“杀人。”冷冷的回答,冷冷的眼神,却没有挣开那白净的小手。“杀人?哇!好厉害!”崇拜的眼神,天真的话语,冲淡了那血腥的气息。——————————————————————————————推荐好友文文《邪婴》/吧吧啦《蛊狐》/乔茉児《帝夭》/非闲庭《夫君太多谁的错》/西子情《狂颜驭兽行》/飘然笑《扑倒小叔》/梦边缘《调教夫君》/上官玥儿《冷情老公宠妻》/清和《将军有女许给谁》/酥肉儿《未婚妈妈好抢手》/木轻轻《凤邪》/月光下的精灵《狂揽众相公》/呆呆小猫《倾城女将》/小知音
  • 我的世界方块乱世

    我的世界方块乱世

    方块帝国的残躯日渐消逝,天下大乱,群雄四起,有人隐居下界,有人藏身海中。残酷无情是这个时代最真实的写照,只有学会狠,才能顽强地生存。小严等人齐聚村保卫办,这五个活力满满的少年准备走出上坡村,欣赏外面的风景。他们将会遭遇什么?别着急,点击收藏,看我每周四次精彩更新书友群:851207142,欢迎吐槽
  • 诸天之虹始洪终

    诸天之虹始洪终

    不知怎的想起童年,重温虹七,想胡乱写点什么。三步踏出,超凡脱俗。不老还童,长虹火舞。天行寻剑,仙秦降临。斗罗溯源,众神黄昏。暂定虹猫蓝兔七侠传,天行九歌,斗罗一。始于虹七,终于洪荒,一场诸天行。
  • 思想力:与自我和解的心灵旅程

    思想力:与自我和解的心灵旅程

    为何我们总无法快乐地生活?为何我们无法避免时不时的情绪低谷或忍不住大发雷霆?为何有时候生起气来,无法平静地跟他人交谈?到底是什么事物,让我们的内心总是出现问题?它们会不停地向我们注入低级的品位与俗气的欲望,把我们与美好的前途分离开来。去靠近所有美好、圣洁、强大的东西,实现身体,精神和心灵的整体和谐。通过阅读本书你可以了解——如何远离失败、畏惧、偏激、乖僻与狂躁,接纳成功、果敢与和谐如何消除对疾病和死亡的畏惧,减少身体上的疼痛和创伤如何将恐惧化为信心,将匮乏化为丰足,将怨恨化为爱如何净化人际关系,远离邪恶、纷争与伤害……