对盖亚净土而言,能源,原本完全足够,但若要发动第五次盖亚大战,盖亚表面的能源就只是九牛一毛。
但是要从近日轨道,传送能量到盖亚,距离,则是一个极大的困难。
一点三五亿公里的遥远距离,显然,有线传输绝不可行,无线传输能量的方式,似乎也就只有微波、激光等电磁波载体可用。
用微波或激光传输能量,在今天,是人类掌握娴熟的技术手段,月球基地就架设有很多这样的设施,向遥远工地、乃至低轨道上的设施供能,最大传输距离达到三万公里,单路功率则可以达到十兆瓦级别。
利用微波、激光传输能量,原则上讲,只要技术到位,功率的提升并无多大困难。
但是另一方面,传输距离,则是现阶段的难题。
迄今为止,人类掌握的电磁波发射手段,汇聚度都有一定的极限,波束指向性最好的激光,散射度也很难低于1/500000。
散射度一比五十万,概念,大致相当于一束激光从盖亚到月球,
会散开成直径几百米的光斑。
这种程度的散射,换算下来,如果用来从近日轨道投射到盖亚,线状激光的散射光斑直径会达到三百公里。
第八二六章 光斑(修)
三百公里的一个巨大光斑,是否可以利用,单纯考虑这一尺寸是可以接受,以盖亚净土今天到的生产力水平,既然能建造尺度两三百公里的“〇三设施”,建造一座直径几百公里的接收设施,也不是无法办到。
但利用激光的这一设想,从一开始,就被研发者们否决。
根本性的问题,在于太空中的发射装置,无法保证一直零误差的准确照射。
电磁波,在太空中传输,原则上不会受到任何干扰,可以走一条完全笔直的直线,本身不会产生照射误差。
但是发射波束的设施本身,在第一次开机前,却很难校准,根本无法精确瞄准盖亚轨道上的接收装置,但凡有一秒的角度差,在接收距离上的偏差就会达到数千公里,这绝非接收端自身调整就可以消除。
发射端的误差,接收端无能为力,这是一种理论上的限制。
并非接收装置不能机动变轨,如运动员接球那样,去“兜”住射来的波束,而是电磁波本身是速度最快的传输介质,接收端无法提前获知发射端的偏差讯息,只能根据实时接收的信号自行调整。
一边接收波束,一边追踪,这种调整方式对信息传输,无伤大雅,用来接收能量巨大的波束,则很不靠谱。
一旦追踪失误,波束对齐出现了重大偏差,输出功率就会剧变。
远距离电磁波束传送能量,这一方案,根本性的缺陷就在于电磁波的速度,现阶段人类根本没有克服的希望。
相比之下,利用“动能”这一传统手段,则比较稳妥,技术上没有无法克服的困难。
动能,对盖亚净土的民众而言,是很熟悉的基本物理概念,E=mexp(v,2)/2的公式,也人所共知,在低速区间内这一公式的准确度很高,说明对运动物体,速度的平方再乘以质量、并除以二,就是其动能的数值。
尽管熟悉,常见的运动物体,给人的印象却是动能一点也不大,
根本无法以能源来看待。
譬如说,一辆以120km/h行驶的载重卡车,按总质量五十吨计,计算一下动能也不过二十七兆焦耳,还不到一升汽油的燃烧放热。
工程实践中,利用物质动能来存储、传输能量的手段,也比较少,大规模储能有时会利用重型飞轮,将能量贯注其中转化为自转速度。
但是在规模上,显然也无法与动辄百万千瓦装机容量的电站相比。
不过,根据“动能与速度平方成正比”的规模,速度提升,物质的动能会飙升。
盖亚净土的“〇三工程”所用之“炮弹”,就是如此,每一枚重达十吨的小型圆柱金属体,在加速到500km/s时,动能则高达1,250,000,000,000,000焦耳。
如此巨大的能量,以电磁换能装置的百分之九十效率计,按百万千瓦的能量输出,足以维持十天之久,而“〇三工程”的炮弹投掷,极限速度可以达到三十秒一发,盖亚轨道上的接收装置所获能量,
将达到惊人的每秒37,500,000,000,000焦耳。
半分钟捕获一枚重达十吨的“炮弹”,将其能量尽数转化为电力,再用近距离波束照射的方式,馈送到地面。
“〇三工程”的设计,峰值功率,对应三十秒接收一枚十吨重的“炮弹”,就可以提供三十七万亿瓦的输出功率,换算成标准煤、以供对照,每一年可以向盖亚馈送相当于四百亿吨标准煤的能量。
截至西历1540年,人类,在盖亚表面的活动,年能量产出大约为一千亿吨标准煤。
“〇三工程”,在完全建成、投入使用后,会将这一数字提升近半,不仅如此,在现有的技术条件下,近日轨道换能站的扩建,与近地轨道接收系统的容量提升,都没有原则上的困难,潜力十分巨大。
在地下控制室内,九十岁的阿达民,无言的注视着这遥远的一幕。
投影屏上,随着半分钟一次的暗蓝幽光,微不可见的暗灰色金属圆柱,以惊人的速度进入椭圆轨道,按计算机给出的运行轨迹飞向盖亚。
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