在航天運(yùn)載系統(tǒng)方面,新華國(guó)自然不會(huì)再重蹈利堅(jiān)國(guó)研發(fā)“航天飛機(jī)”的覆轍,而是選擇了更好的空天飛機(jī)。
航天飛機(jī)又稱爲(wèi)太空梭或太空穿梭機(jī),是一種垂直起飛、水平降落的載人航天器,它以火箭發(fā)動(dòng)機(jī)爲(wèi)動(dòng)力發(fā)射到太空,飛機(jī)那樣在大氣層中滑翔著陸。
航天飛機(jī)能在軌道上運(yùn)行,且可以往返於地球表面和近地軌道之間,可部分重複使用的航天器。
空天飛機(jī)是航空航天飛機(jī)的簡(jiǎn)稱,它即可以在大氣裡飛行,又可以在太空中飛行,是航空技術(shù)與航天技術(shù)高度結(jié)合的飛行器,像飛機(jī)一樣從地面水平起飛,返回時(shí)像飛機(jī)一樣水平著陸,成爲(wèi)自由地往返天地之間的運(yùn)輸工具。
實(shí)現(xiàn)空天飛機(jī)的技術(shù)難度比航天飛機(jī)更大,主要是三種動(dòng)力裝置的組合和切換,高強(qiáng)度、耐高溫的材料和具有人工智能的控制系統(tǒng)等。
空天飛機(jī)的特點(diǎn)是高速度、高機(jī)動(dòng)、高隱身和長(zhǎng)航程,擁有許多優(yōu)點(diǎn)。
第一在成本方面,空天飛機(jī)耗費(fèi)的只是液氫混合燃料,只及航天飛機(jī)的十分之一,乃至幾十分之一!
而航天飛機(jī)每次都靠大型火箭送上天,還要揹著一個(gè)比本身還要龐大的燃料艙。
每飛一次,運(yùn)載火箭就會(huì)造成大量的污染,還會(huì)形成無數(shù)拋棄物。燃料艙也會(huì)扔在近地空間,形成巨大的成本浪費(fèi)不說,還造就了太空垃圾。
空天飛機(jī)通過多次重複使用,降低發(fā)射費(fèi)用、提高可靠性、縮短髮射週期,達(dá)到快速、機(jī)動(dòng)、可靠、廉價(jià)地進(jìn)入空間的目標(biāo)。
第二,空天飛機(jī)不受氣候影響,可以在任何時(shí)候提供了大批量快速發(fā)射衛(wèi)星的手段。能將多達(dá)十多顆大型衛(wèi)星、幾十上百顆小衛(wèi)星,送入太空,顯著提高商業(yè)發(fā)射的競(jìng)爭(zhēng)能力。
第三。空天飛機(jī)既可搭載偵察設(shè)備,作爲(wèi)偵察監(jiān)視與預(yù)警平臺(tái)。像軍用衛(wèi)星一樣在太空軌道運(yùn)行的過程中獲取敵方情報(bào),與衛(wèi)星相比,更靈活,綜合偵察能力更強(qiáng),實(shí)時(shí)性更好。
第四,可搭載高能激光器、小型導(dǎo)彈等武器系統(tǒng),作爲(wèi)空間武器發(fā)射平臺(tái),使它變身爲(wèi)空天戰(zhàn)鬥機(jī)或轟炸機(jī)。利用其機(jī)動(dòng)能力穿梭於太空中,從而可對(duì)敵國(guó)的太空裝備進(jìn)行跟蹤和干擾,或者發(fā)動(dòng)攻擊。
第五,空天飛機(jī)可作爲(wèi)快速遠(yuǎn)距離運(yùn)輸機(jī),從普通機(jī)場(chǎng)起飛,可在一至兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)快速達(dá)到全球任何地方,對(duì)全球範(fàn)圍發(fā)生的地區(qū)衝突迅速作出反應(yīng)。
利堅(jiān)國(guó)研製過5種型號(hào)的航天飛機(jī):哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)、挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)、發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)、亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)和奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī),其中哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)的運(yùn)載力是36噸。
蘇聯(lián)研製的暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī),能裝運(yùn)30噸貨物。
新華國(guó)最新的長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭,對(duì)地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運(yùn)載能力是13噸。近地軌道運(yùn)載能力是23噸。
而新華、華龍兩國(guó)聯(lián)合研製的大型“希望”號(hào)空天飛機(jī),長(zhǎng)78米,翼展39米。高17米,重250噸,載重量達(dá)到了自重的20%以上,一次就可以運(yùn)載50噸以上的設(shè)備和補(bǔ)給進(jìn)入近地軌道。
這意味著只需要八十多次的升空,不用一年時(shí)間,就能將“天宮”空間站建設(shè)好。
新華國(guó)之所以修改了自己的小型空間站計(jì)劃,敢於建設(shè)4000多噸的“天宮”空間站,就在於新型空天飛機(jī)那驚人的運(yùn)載力。
而能夠往返月球甚至太陽系內(nèi)任何星球的宇宙飛船,也已經(jīng)在研製當(dāng)中。
在三方制訂的太空計(jì)劃中。還包括了修建兩座太空發(fā)電站、一座太空城市、月球基地和火星基地等。
當(dāng)將物資送上太空軌道的成本,下降到一定程度時(shí)。太空太陽能發(fā)電站成爲(wèi)了現(xiàn)實(shí),而“希望”號(hào)空天飛機(jī)所代表的技術(shù)能力。正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。
太空發(fā)電站非常大,發(fā)電站由許多方形、圓形或碗形的太陽能電池板組成,總面積將達(dá)到數(shù)平方公里,太陽能電池做得非常薄、非常輕,每平方米的重量只有150克。
太空發(fā)電站在赤道上方36000公里的靜止軌道運(yùn)行,軌道上的衛(wèi)星與地球的自轉(zhuǎn)週期是一致的,即每日自轉(zhuǎn)1周。人們能在夜空裡看到它,就像一顆耀眼的星星。
靜止軌道上的太陽光強(qiáng)度爲(wèi)地面上的14倍。除日食期間外,不分晝夜、不分季節(jié)和不管天氣好壞,可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)持續(xù)發(fā)電,因此,在宇宙空間太陽能的利用率,是地面上利用率的10倍以上。
太空發(fā)電站可以取代污染環(huán)境的火電廠,爲(wèi)人類提供取之不盡的清潔能源,對(duì)地球的環(huán)境問題做出重大貢獻(xiàn)。
太陽能發(fā)電就是利用半導(dǎo)體將光能直接轉(zhuǎn)換成電能,當(dāng)前的技術(shù)只能將15—30%的太陽能轉(zhuǎn)換成電能,能源實(shí)驗(yàn)室拿出的新型納米太陽能電池技術(shù),其轉(zhuǎn)換效率達(dá)到驚人的70%。
發(fā)電站將蒐集到的太陽能轉(zhuǎn)化成電能後,再利用微波傳送天線直接輸送到地球各個(gè)角落的電網(wǎng)。
送電用的微波是光波的一種,屬於衛(wèi)星廣播、微波爐、移動(dòng)電話使用的波長(zhǎng)範(fàn)圍。
以現(xiàn)在的技術(shù),如果將100瓦的直流電轉(zhuǎn)換成微波,要損失30%的能量。而東方集團(tuán)提供的技術(shù),將無線能量轉(zhuǎn)換和傳輸效率提高到了85%,利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高於電線輸送。
這兩項(xiàng)技術(shù)都是革命性的創(chuàng)新,足以改變整個(gè)能源領(lǐng)域。
新華國(guó)和華龍國(guó)準(zhǔn)備在2018年內(nèi),分別建成一座發(fā)電量能達(dá)到20億瓦特以上的太空發(fā)電站,其電力可以輸送到較爲(wèi)偏僻的地區(qū),滿足60萬戶家庭需要。
太空發(fā)電站的衛(wèi)星、太陽能電池板等,由智能機(jī)器人維護(hù),還擁有激光防衛(wèi)系統(tǒng),免遭小型流星以及太空垃圾的撞擊造成的損壞。
三方聯(lián)合籌建的月球基地,將對(duì)月球上的礦產(chǎn)資源進(jìn)行探測(cè)、開採(cǎi)、實(shí)驗(yàn)和提煉,東方集團(tuán)更是準(zhǔn)備利用這個(gè)基地,修建一座規(guī)模宏大的“東方之星”太空城。
月球巖石中含有豐富的鋁、鐵、鈦、硅、氧等元素,太空城的建築材料有95%可以從月球找到。
最重要的是,月球的引力只有地球的六分之一,物體脫離地球得達(dá)到11200米/秒,而脫離月球只需要2400米/秒就行了,把同樣重的材料送到太空,從月球出發(fā)比從地球出發(fā)要省95%的能量。
科學(xué)家估計(jì),只要派150個(gè)人上月球,每年可以開採(cǎi)100多萬噸礦石。將礦石利用太陽能加熱、冶煉、加工成鋁材、玻璃等等各種建築材料和構(gòu)件,然後到軌道上去裝配建造太空城市。
“東方之星”太空城在設(shè)計(jì)上,有點(diǎn)像科幻電影《極樂空間》裡的環(huán)形太空城,將採(cǎi)用旋轉(zhuǎn)方式,以產(chǎn)生人工重力,幫助未來的太空人,在太空中更好的生活和工作。
這個(gè)環(huán)形旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)並不是電影導(dǎo)演隨意的幻想,而是有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)依據(jù)的,早在六七十年代就有科學(xué)家提出。
當(dāng)然,“東方之星”太空城沒有電影裡的太空城那麼龐大,更沒有裡面那麼好的居住環(huán)境——人人都住在面積寬大的別墅裡,到處都是生態(tài)綠洲,還有河流、湖泊之類。
建成後的“東方之星”太空城內(nèi)部面積約爲(wèi)7平方公里,將居住5萬人左右,主要用於太空旅遊,以及作爲(wèi)登陸其它星球、開採(cǎi)小行星資源等太空探索行動(dòng)的出發(fā)基地。