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同時,還利用飛船上儲備的一些有機材料和從小行星上獲取的特殊礦物質,合成出高性能的相變材料,並將其填充到飛船的艙壁和設備外殼中。
經過這樣的改造,飛船的溫度調節係統能夠更加智能、高效地工作,確保船艙內始終保持適宜的溫度。
在合成相變材料時,由於材料比例稍有偏差,導致相變溫度不符合預期。“這可不行啊,溫度調節亂套了我們可受不了。”林軒發愁地說。
量子之靈重新計算比例,rob1號再次進行合成,終於得到了合適的相變材料。
經過一係列升級,生命維持係統性能大幅提升,為飛船後續的宇宙航行提供了更可靠的保障。
“這下我們在宇宙中航行就更安心了。有了這個升級後的生命維持係統,我們的生存幾率大大提高了。說不定以後還能在飛船裡裸奔,哈哈,當然這隻是想想。”林軒看著升級後的生命維持係統,心中的擔憂減輕了不少,對未來的航行充滿了信心,又開始發揮他的幽默細胞,開起了玩笑。
4.4太陽能發電係統製造:無儘能源的追尋
在飛船漫長的航行中,電力供應至關重要。量子之靈給出方案,建造太陽能發電係統。雖然現在的太陽飽受戴森結構體折磨能源在不斷被吞噬,但短時間內還不至於衰竭,依然向太陽係擴散著巨大的太陽能,目前完全可以用太陽能發電係統補充電力。
完成離子發動機製造和飛船擴建等工作後,林軒和rob1號在量子之靈的指導下,著手製造太陽能發電係統,這將為飛船提供穩定且可持續的能源。
“有了太陽能發電係統,電力就有保障了。以後就不用擔心電力不足,影響飛船的各種設備運行了。說不定還能在飛船裡開個燈光秀,慶祝一下我們的偉大工程。想象一下,燈光在宇宙中閃爍,那得多酷!”林軒對這個方案充滿期待,仿佛看到了飛船在太陽能的驅動下自由航行的畫麵,一邊說著,一邊手舞足蹈地比劃著。
製造太陽能發電係統的第一步是收集材料。
量子之靈通過對飛船現有資源和小行星物質成分的分析,列出了所需材料清單。他們需要大量的矽基材料來製作太陽能電池板,幸運的是,小行星上富含矽元素。
rob1號憑借強大的力量和精準的操作,使用采集設備在小行星表麵采集富含矽的礦石。這些礦石被源源不斷地送回飛船,堆積在臨時搭建的材料處理區。
除了矽礦石,還需要一些金屬材料來製作電池板的框架和電路連接部件。
rob1號從飛船的備用零件庫以及之前采集的小行星金屬資源中挑選出合適的金屬,如鋁合金和銅合金。鋁合金具有質量輕、強度高的特點,非常適合製作電池板框架;銅合金則以其良好的導電性,成為電路連接的理想材料。
材料準備齊全後,進入了關鍵的製作環節。首先是提煉矽材料。
rob1號開啟從秘密基地帶出的化學提煉設備,將采集到的矽礦石放入設備中,按照量子之靈給出的工藝流程,加入特定的化學試劑,通過一係列複雜的化學反應,將矽礦石中的雜質去除,得到高純度的矽。
這一過程需要嚴格控製溫度、反應時間和試劑比例,稍有差錯就可能導致矽的純度不達標,影響太陽能電池板的性能。
“這提煉矽的過程,簡直比我以前做數學難題還讓人頭疼!溫度高一點低一點,時間長一點短一點,這矽的純度就不一樣了,感覺在操控一個超級精密的宇宙儀器。”林軒在飛船內通過監視器全神貫注地盯著設備上的各種參數,不斷遙控調整,以修正rob1號前麵工作的誤差。
經過數小時的努力,高純度的矽終於提煉完成,呈現在眼前的是晶瑩剔透的矽錠。
“這矽錠可真是來之不易,希望能做出好的電池板。要是電池板性能好,我們的太陽能發電係統就能發揮大作用了。要是做壞了,我感覺我會哭暈在飛船裡。”林軒看著矽錠,心中滿是期待,對未來的電力供應充滿了希望,同時也帶著一絲擔憂,半開玩笑地說著。
接下來是製作太陽能電池。
rob1號將矽錠搬運到精密加工設備上,利用先進的切割技術,將矽錠切割成薄如蟬翼的矽片。這些矽片的厚度需要控製在極其精確的範圍內,過厚會影響電池的光電轉換效率,過薄則容易破碎。
切割完成後,再對矽片進行表麵處理,通過光刻技術在矽片表麵刻蝕出複雜的電路圖案,然後在矽片上沉積各種金屬電極和半導體材料,形成一個個微小的太陽能電池單元。每個電池單元都像是一個微觀的能量工廠,能夠將太陽能轉化為電能。
在切割矽片時,設備突然發出尖銳的警報聲,rob1號緊急停下操作。
“怎麼回事?這設備怎麼突然鬨脾氣了!”林軒焦急地查看數據,原來是切割刀具磨損過度,即將斷裂。好在飛船上備有替換刀具,rob1號迅速更換刀具,調整參數後繼續切割。
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為了提高太陽能電池板的發電效率,他們還需要製作一層減反射膜。量子之靈給出了使用二氧化鈦和氮化矽混合材料的方案。
rob1號將這兩種材料按照特定比例混合,通過化學氣相沉積的方法,在太陽能電池表麵均勻地鍍上一層減反射膜。這層薄膜能夠有效地減少光線在電池表麵的反射,使更多的光線能夠進入電池內部,從而提高光電轉換效率。
製作好的太陽能電池單元需要進行組裝。
rob1號將一個個電池單元整齊地排列在鋁合金框架上,使用銅合金導線進行連接,形成一個完整的太陽能電池板。
在連接過程中,rob1號憑借其精準的機械手臂,確保每一根導線都連接牢固,避免出現接觸不良的情況。
林軒則在飛船內通過遙控設備進行質量檢查,使用專業的檢測設備,對電池板的電路連通性、輸出電壓和電流等參數進行測試,確保每個電池板都符合設計要求。
隨著一塊塊太陽能電池板製作完成,rob1號開始將這些電池板安裝到飛船的外表麵。
飛船的外表麵需要進行特殊的處理,以確保電池板能夠牢固地附著。
rob1號使用特殊的粘合劑和固定裝置,將太陽能電池板一塊一塊地安裝在飛船預先設計好的位置上。
在安裝過程中,rob1號需要時刻注意飛船的姿態和周圍的環境,避免因操作不當而對飛船造成損壞。
安裝完成後,進入了調試階段。
量子之靈啟動飛船的能源管理係統,將太陽能電池板接入係統中,開始對發電係統進行全麵測試。
起初,發現部分電池板的輸出功率不穩定,經過仔細檢查,原來是連接線路存在電阻過大的問題。rob1號迅速對連接線路進行優化,更換了部分導線,並對連接點進行了加固處理。
再次測試時,太陽能電池板的輸出功率穩定提升,發電效率達到了預期目標。
“太棒啦!這太陽能電池板可算正常工作了,就跟我小時候好不容易修好那破玩具車一樣,簡直成就感爆棚!”林軒興奮地在駕駛艙裡轉起圈來,差點被腳下的工具絆倒。
最終,太陽能發電係統成功投入使用。當飛船航行在宇宙中,陽光照射在太陽能電池板上,這些電池板就像一個個勤勞的能量收集者,將太陽能源源不斷地轉化為電能,為飛船的各種設備提供穩定的能源供應。
飛船的儀表盤上,各項電力指標都顯示正常,原本有些昏暗的船艙也因為充足的電力變得亮堂起來。
“哈哈,以後飛船的設備都能‘吃飽喝足’,好好乾活啦!”林軒看著正常運行的太陽能發電係統,心裡樂開了花,仿佛看到了未來在宇宙中自由馳騁的美好景象。
4.5放射性同位素熱電發生器製造:備用能源的保障
解決了太陽能發電係統後,考慮到未來可能麵臨光照不足的複雜宇宙環境,比如進入行星陰影區或深入太陽係邊緣遠離太陽的區域,量子之靈提出製造放射性同位素熱電發生器rtg)作為備用能源方案,為飛船提供更穩定持久的電力支持。
“這rtg要是能造出來,以後就不怕沒電了。就算在沒有陽光的地方,也能保證飛船的電力供應。到時候飛船就像裝了個超級充電寶,安全感滿滿!”林軒對這個方案充滿期待,腦海中浮現出飛船在黑暗宇宙中依然燈火通明的畫麵。
製造rtg的關鍵在於獲取合適的放射性同位素。
在對小行星物質進行全麵掃描分析後,遺憾的是並未發現理想的鈈238,但幸運的是,檢測到了另一種具有潛力的放射性同位素镅241。雖然镅241的衰變特性與鈈238有所不同,產生熱量的效率和半衰期有差異,不過經過量子之靈的模擬計算,通過合理設計熱電發生器結構和增加同位素用量,可以滿足飛船基本的備用能源需求。
“镅241也行,隻要能發電就行。不管用什麼方法,一定要讓飛船有穩定的備用能源。大不了咱多加點這镅241,讓它‘火力全開’!”林軒看著量子之靈給出的分析報告,暗自點頭,心中堅定了製造rtg的決心,還調皮地對著報告做了個加油的手勢。
接下來是核心部件熱電偶的製作。
熱電偶是實現熱能到電能轉換的關鍵元件,需要具備良好的熱電性能和穩定性。量子之靈根據現有資源和材料特性,設計出一種基於碲化鉍合金的熱電偶。碲化鉍合金在溫差環境下能夠產生顯著的熱電效應。
rob1號利用機械臂從飛船材料儲備和小行星采集的礦石中提煉出鉍、碲等關鍵元素,再通過高溫熔煉工藝,將這些元素按照精確比例熔合在一起,形成碲化鉍合金。
“這熔煉過程就像在調一杯超級複雜的宇宙雞尾酒,希望最後能調出個完美的‘熱電配方’。”林軒通過通訊器跟rob1號打趣道,眼睛卻緊緊盯著熔煉設備上的數據。
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在熔煉過程中,由於溫度波動,合金的成分比例出現了偏差,導致初步製成的碲化鉍合金熱電性能不達標。
“哎呀,這溫度怎麼不聽話呢!量子之靈,快幫忙想想辦法調整回來。”林軒著急地說道。量子之靈迅速分析,指導rob1號加入適量的補充元素,再次熔煉,終於得到了符合要求的碲化鉍合金。
隨後,rob1號根據量子之靈的指令,使用精密加工設備將碲化鉍合金切割成微小的熱電偶元件。
切割過程中,要嚴格控製尺寸精度,因為熱電偶的性能與元件的大小和形狀密切相關。切割完成後,對每個熱電偶元件的表麵進行拋光處理,以減少接觸電阻,提高熱電轉換效率。
為了將多個熱電偶元件組合成一個高效的熱電模塊,需要使用特殊的連接材料和工藝。量子之靈建議使用一種銀基燒結材料來連接熱電偶元件,這種材料不僅具有良好的導電性,還能在高溫下保持穩定的連接性能。
rob1號小心翼翼地將熱電偶元件排列在特製的陶瓷基板上,然後在元件之間塗抹銀基燒結材料,放入高溫爐中進行燒結處理。經過燒結,熱電偶元件牢固地連接在一起,形成了一個完整的熱電模塊。
放射性同位素的封裝是確保rtg安全運行的重要環節。
由於镅241具有放射性,必須采用特殊的防護材料和封裝結構,以防止放射性物質泄漏對飛船和人員造成危害。
量子之靈設計了一個多層防護的封裝殼,最內層是一層耐輻射的金屬鉿,能夠有效阻擋放射性粒子的穿透;中間層是高強度的碳化硼複合材料,進一步增強對輻射的屏蔽能力;最外層則是一層堅固的鈦合金外殼,提供機械保護和防止外部環境對內部結構的侵蝕。
“這封裝殼簡直就是個超級盾牌,一定要把放射性乖乖‘關’在裡麵。”林軒看著rob1號一點點組裝封裝殼,心裡默默祈禱著。
在封裝過程中,rob1號在安裝內層金屬鉿時,材料出現了一處細微的裂縫,這可能會影響輻射屏蔽效果。
林軒發現後趕緊提醒道:“這可不行,必須得換一塊。”rob1號迅速更換材料,確保封裝殼的質量。
rob1號利用先進的製造工藝,將镅241密封在這個多層封裝殼內。
封裝過程在嚴格的輻射防護環境下進行,通過遠程操控設備完成各項操作,避免操作人員受到輻射傷害。
封裝完成後,對整個封裝殼進行嚴格的密封性檢測和輻射泄漏檢測,確保沒有任何放射性物質泄漏。
將封裝好的放射性同位素與熱電模塊進行組裝時,需要精確控製兩者之間的熱傳遞路徑,以提高熱能利用效率。
rob1號將熱電模塊緊密貼合在封裝殼表麵,使用高導熱的石墨材料填充兩者之間的縫隙,確保熱量能夠高效地從放射性同位素傳遞到熱電模塊。
同時,為了防止熱電模塊在運行過程中受到振動和衝擊的影響,使用特殊的減震支架將其固定在飛船的能源艙內。
完成組裝後,對rtg進行全麵測試。
首先進行的是熱電性能測試,模擬不同的溫度環境,測量rtg的輸出電壓和電流。測試結果顯示,在預期的溫度範圍內,rtg能夠穩定地輸出電能,雖然功率相比大型rtg較低,但足以滿足飛船在特殊情況下的基本能源需求。
接著進行的是輻射防護性能測試,使用專業的輻射檢測設備,檢測rtg周圍的輻射劑量。經過長時間的監測,確認rtg的輻射泄漏量遠遠低於安全標準,不會對飛船和人員造成危害。
雖然製造出的rtg功率相對有限,但它的成功製造為飛船在複雜宇宙環境下提供了可靠的備用能源,大大增強了飛船能源供應的穩定性和可靠性,為後續的宇宙航行增加了一份安全保障。
“這下就算遇到沒太陽的時候,也不用擔心電力問題了。有了rtg,我們在宇宙中就更安全了。感覺以後不管碰到啥情況,飛船都能‘穩如泰山’!”林軒看著測試結果,心中的一塊大石頭落了地,對未來的航行充滿了信心,興奮地在飛船裡又蹦又跳。
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