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第477章 红外光太空望远镜制造完成

2022-07-04 作者: 三寸寒秋
  第477章 红外光太空望远镜制造完成

  反应堆厂房内,韩元分了一批X-1型工业机器人出来辅助自己组装可控核聚变反应堆。

  他之前绘制图纸的时候,就是按照组装顺序进行绘制的,所以即便是现在零件还没有备齐,但生产出来的零件数也够他一边组装一边等待新的零配件运送过来了。

  组装可控核聚变反应堆,韩元准备亲自动手进行,工业机器人给他打辅助,搬运各种零配件。

  毕竟相对于其他的科技来说,可控核聚变值得他亲自动手组装,留作纪念。

  八万多个零件数量虽然听起来很夸张,但实际上组装起来并不困难,因为到了这个时候已经有各种智能机械设备进行辅助。

  不像以前组装电推进-无工质发动机和勒落三角飞行器的时候,那时候真的是每一颗螺栓都需要他亲自拧。

  而现在,一颗螺母如果要进行拧紧,需要拧多少圈,都可以通过智能机械臂来进行辅助,他进行参与操控全局就够了。

  反应堆厂房内,韩元也没有耽搁时间,在X-1型工业机器人的辅助下,他直接开始了核反应堆的组装。

  最先开始处理并不是组装反应堆,而是铺设一层抗震设备。

  对于可控核聚变反应堆这种设备,底部铺设减震设备是必须的事情,不过正常情况来说,铺设一层就够了。

  但韩元考虑到了脚下地脉火山的存在,直接做了双重减震。

  基地底部是一层超大型的基础隔震结构,在此基础上,再在可控核聚变反应堆下面铺设一层减震设备,尽最大的可能去降低和预防火山或者地震的影响。

  抗震设备铺设完毕,再在上面铺上一层合金板材,然后才是可控核聚变反应堆。

  和裂变堆不同,聚变堆并不需要堆坑这种东西,若是要比喻的话,可控核聚变反应堆就像一个铺在地面上的超大型甜甜圈。

  高温的等离子体在甜甜圈内肆意奔腾,由强大磁镜和磁箍进行控制,而中心的空白区域就是输出热能的地方。

  相比较之下,裂变堆大致的结构看起来更像是一个‘煤气罐’,产生的能量由罐口处的回路导管送入蒸汽发生室内,进而加热水,变成蒸汽推动涡轮进行发电。

  与此同时,这个煤气罐的四周都是布满了用作冷却、使中子减速的作用反应堆水池。

  但这个结构在可控核聚变堆里面就没有。

  倒不是说可控核聚变不需要冷却散热,聚变堆的冷却和散热同样非常关键,但相比较之下,聚变堆的主体是不需要像裂变堆那样散热的。

  因为聚变堆很重要的一点就是控制温度,宝贵的热量不会让你轻易散失掉的。

  当然,如何在上亿度的巨大温差下保证反应堆的材料不会损坏这是另外的问题,而不是散热的问题。

  可控核聚变反应的对的散热主要集中在第一壁,采用的方式方式也完全不同。

  传统的水冷散热需要一定体积的冷凝水或者其他液体介质来带走反应堆的热量来保证它的稳定运行,这会占据反应堆厂房内相当一部分的空间。

  散热的效率低不说,而且这是制约可控核聚变小型化的一种重要因素。

  所有可控核聚变反应堆的散发,需要采用其他的方式。

  而他使用的散热技术,是一种名为‘热电耦合’主动热交换技术。

  它的原理基于热辐射,利用电子转移来转移热能。

  众所周知,凡是有温度的物体都会辐射红外线,而温度越高的物体辐射效率越高。

  辐射红外线会消耗热能,综上所述,利用‘热电耦合’热换系统将热量转移集中出去是一个相当不错的办法。

  而且利用电子来进行转移热能还能避免浪费,因为转移出去的电子可以通过顺磁自旋来进行发电。

  它利用的是顺磁材料中固体中自旋的局部热扰动能力,能够将热量转换为能量。

  这种将温差转换为电压的效应被研究人员称为“顺磁振子阻力热电势”。

  这一发现可以带来更有效的热能收集,例如,将汽车尾气的热量转化为电能以提高燃料效率,或通过体热为智能衣物提供动力。

  当然,在现实中,顺磁自旋发电目前来说还只是一个理论上,或者仅存在实验室进行初步研发的技术。

  不过利用这种技术,韩元能做到将透过第一壁的中子辐照热能中的一部分热能转变成电能,顺便起冷却和降温作用。

  最关键的是,它的调节灵敏度也比水冷降温方便控制多了。

  毕竟水冷是通过管道来带走热量的,管道的大小和数量决定了水冷降温的效率。

  但‘热电耦合’主动热交换技术不同,通过控制电子的数量和运转速度,完全能做到随时调节温度,从而进行调整可控核聚变反应堆的电能输出。

  反应堆厂房内,韩元一边组装着可控核聚变装置,一边和直播间里面的观众闲聊着,偶尔也会讲解一下相关的知识点。

  第一天的组装工作完成后,他回到了工作间,带上脑电波信号读取器,从脑海中的初级航天应用知识信息中导出来了一份完善的运载火箭和航天飞机的制造资料。

  检查修改完成后,韩元将这份资料交给了人工智能小七,由它来进行运载火箭和航天飞机的生产工作。

  至于材料,除去一些已有的普通材料外,其他的材料韩元索性都利用科技积分进行兑换了。

  毕竟时间方面有点急了,虽然第一年剩下的时间还有五个多月,但他不能将完成任务的时间压缩到极限。

  那样万一出了点问题他都没法补救。

  所以最好的办法,就是让小七去负责这一块的工作,最好能在红外光太空望远镜组装调试完成时,同步制造好运载火箭和航天飞机。

  这样一来,太空望远镜制造调试完成就可以准点发射。

  预留下来的时间能保证出现意外后他再进行一次航天发射进行补救。

  将运载火箭和航天飞机的制造交给小七后,韩元回到了反应堆工厂继续组装可控核聚变反应堆。

  日子就这样一天一天的过去,由数控中心加工出来的零件不断的由工业机器人运送到反应堆厂房里面,再通过他的手组装起来。

  半多月的时间过去,原本空阔的中心区域如今已经塞满了各种材料和零件。

  正正方方的中心区域也有了一个偌大的半成品圆环,直径超过了五十米,铺在地上,像是一个从中破开的巨大轮胎。

  对比起泰山基地里面的可控核聚变装置,亚马逊雨林基地中这个反应堆占地面积大了整整三倍。

  而建成后,它的发电能力可不止三倍,三十倍往上翻都不稀奇。

  可控核聚变反应堆的发电能力一方面和装置中正在进行聚变反应的等离子体数量有关,另一方面则是和发电装置有关。

  如果说将磁流体发电以及顺磁自旋发电替换成烧开水的话,发电量能降低最少一般。

  因为两者对于热能的利用效率是完全不同的。

  尽管目前的最高效率的水轮机对于动能的利用效率能达到百分之九十五以上,但烧开水利用蒸汽进行推动轮机发电的效率其实只有百分之四十到五十左右。

  因为在烧开水以及蒸汽传递的过程中会损失相当大一部分的热能。

  不过即便是这样,对于人类来说,要把热能大规模转化成电能,目前来说烧开水还真就是最好的方式。

  虽然烧开水也未必就是效率最高的,但综合考虑成本规模和易得性,它是唯一的选择。

  如果说要提升对热能的利用效率的话,烧开氟利昂或者烧开氢气、氦气、高温锂蒸汽一类接近理想气体的气体效率远比烧开水要高。

  烧开水的发电效率能达到百分之五十的话,那烧开氟利昂的效率能达到百分之七十以上;而烧开高温锂蒸汽的对于热能的利用效率能达到百分之八十五以上。

  但无论是成本还是环保,都注定了烧开氟利昂或者烧开高温锂蒸汽没法大规模实用。

  所以人类文明一直以来的发电方式,其实就是在想着法子烧开水。

  因为这的确是最合适的办法。

  只不过在这一座可控核聚变反应堆建立起来后,烧开水的发电方式在一定程度上就会成为历史。

  无论是磁流体发电还是顺磁自旋发电,应用在可控核聚变反应堆上,效率都远比烧开水更高。

  磁流体发电技术在于磁流体的等离子体横切穿过磁场时,等离子体的正负粒子在磁场的作用下分离,而聚集在与磁力线平等的两个面上,由于电荷的聚集,从而产生电势差,进而导出电能。

  其实就目前来说,磁流体发电本身的效率仅仅只有百分之三十左右,远比不上烧开水。

  但是它使用过后等离子气体,依旧具有相当高的温度。

  这些经过磁流体发电后排出的等离子气体可送往一般锅炉继续燃烧成蒸汽,驱动汽轮机发电。

  进而组成更高效率的联合循环发电,总的热效率能达到百分之六十到七十左右。

  是目前正在开发中的高效发电技术中最高的。

  除此之外,利用等离子气体还可以做到有效地脱硫,有效地控制硫化物的产生,是一种低污染的联合循环发电技术。

  当然,这种脱硫,其实是介于使用煤炭等化石燃料加热等离子气体的基础上的。

  如果是应用到可控核聚变技术上,有效脱硫这种优点就不是什么优点了。

  毕竟可控核聚变反应堆不产生硫,它只产生超高温的中子辐射。

  如何更高效率的利用超高温的中子辐射,才是可控核聚变技术中需要研究的东西。

  大半个月时间过去,可控核聚变反应堆组装了一小部分,直播间里面的观众还想继续看,但韩元却不得不停下手里的工作了。

  无他,红外光太空望远镜的制造和组装工作已经完成了,他接下来的重点工作是将这台比韦伯望远镜观察能力更强的太空望远镜送入L2拉格朗日点,并展开工作。

  这是系统的任务,远比建造可控核聚变反应堆要更重要。

  放下手中的工作,韩元赶到了数控工厂。

  四个多月前,红外光外太空望远镜的抛光、组装、调试工作一直都在进行。

  而四个月过去,这台望远镜总算是完成了。

  已经完成了整体组装、调试工作的红外太空望远镜存放在数控工厂内的顶级无尘室内。

  换好衣物,韩元带着拍摄设备进入了无尘室,映入眼帘的是一个直径超过二十米的庞然大物。

  庞大的红外光望远镜静静的矗立在无尘室内,银白色的底座上支撑着一面金黄色的主镜,看起来就像是一艘帆船一样。

  十八面铍铱合金镜面组成了一面庞大的主镜,主镜全部展开后,直径超过了十一米,几乎是韦伯望远镜主镜的两倍大,是哈勃望远镜的五倍。

  庞大的主镜能让它看到比韦伯望远镜更远的宇宙深空,理论上来说,这台望远镜能看到宇宙大爆炸后一亿年左右的时间,也就是它能看到宇宙中第一批甚至是第一颗恒星散发的光芒,甚至看到宇宙大爆炸后炽热辐射形成的‘夸克-胶子等离子体’散发出来的红外辐射。

  当然,这仅仅是理论上的计算数据,实际上能看多远,能看到多少细节还要等这台太空望远镜上天后才能知道。

  【金灿灿的,真好看。】

  【这是和韦伯望远镜一样,镜面上镀上了一层黄金吧?】

  【这么平滑的镜面,不用来摊煎饼可惜了。】

  【楼上的你他娘的还真是一个人才,造价千亿起步的望远镜你拿来摊煎饼(_)】

  【这么好的镜面,一定要贴上顶级的钢化膜保护好才行,别像韦伯一样,上去就被流星撞烂了。】

  【钢化膜也研磨抛光三个月,不然达不到反射效果。】

  【研磨好的钢化膜也太平滑了,得再贴一层钢化膜保护一下。】

  【搁着套娃呢?】

  (本章完)
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