“一個(gè)合格的衛(wèi)星,最核心最關(guān)鍵的就是通訊和通信,這個(gè)我拿手。”
“接著是遙感探測(cè)系統(tǒng),這個(gè)之前研究雷達(dá)時(shí)也掌握了,我也拿手?!?br/>
“然后是衛(wèi)星的變軌功能,主要通過(guò)離子推進(jìn)器實(shí)現(xiàn),這個(gè)一樣拿手?!?br/>
“另外作為一個(gè)合格的衛(wèi)星,少不了裝備點(diǎn)防身的武器,結(jié)合太空的環(huán)境,使用微小型的激光武器最合適,這個(gè)我也拿手?!?br/>
“這樣全部功能綜合起來(lái),質(zhì)量可以控制在9到10千克,屬于納衛(wèi)星級(jí)別?!?br/>
“最后就是想辦法把衛(wèi)星送上去,火箭這方式有點(diǎn)落伍,還要找發(fā)射場(chǎng)地?!?br/>
“登月無(wú)人機(jī)的運(yùn)載量不行,一次又運(yùn)不了幾只衛(wèi)星.”
陳易拿出紙筆,寫(xiě)下一個(gè)合格衛(wèi)星需要技術(shù)。
最后計(jì)算一下運(yùn)算衛(wèi)星進(jìn)入軌道的需求,心里大概有了一個(gè)預(yù)案。
“或許,我可以采用離子推進(jìn)的方式,結(jié)合太陽(yáng)能充電外殼,做成一體化的衛(wèi)星,讓它自己飄上去.”
“沒(méi)問(wèn)題,低速航天?!?br/>
“低速航天先可以進(jìn)去軌道,再進(jìn)行加速,這樣沒(méi)有大氣阻力的影響,離子推進(jìn)器可以輕松加速到繞軌速度!”
星鏈系統(tǒng),作為太空的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。
最核心的肯定就是衛(wèi)星,其次就是送衛(wèi)星上天的運(yùn)載火箭。
不過(guò),這一次,陳易不打算造運(yùn)載火箭,同時(shí)也不使用登月無(wú)人機(jī)。
他打算把離子推進(jìn)器和衛(wèi)星結(jié)合,制造一種特殊的衛(wèi)星,采用低速航天的方式進(jìn)入軌道。
平時(shí)的常識(shí),衛(wèi)星要想進(jìn)入太空。
一定要達(dá)到7.9km/s的第一宇宙速度。
想要離開(kāi)星球就必須達(dá)到11.2km/s的第二宇宙速度。
但其實(shí),如果有誰(shuí)學(xué)會(huì)了縱云梯,左右腳互踩就能飛起來(lái)的話。
靠走路的速度,這也能走出太空,離開(kāi)星球。
一架升空速度0.01m/s的飛行器。
如果持續(xù)升空飛行的時(shí)間足夠長(zhǎng),一樣也能飛離星球,飛進(jìn)太空。
而這種離開(kāi)星球,進(jìn)入太空的方式,就叫低速航天。
即不需要達(dá)到第一宇宙速度就能航天進(jìn)入太空軌道。
只不過(guò),這種航天進(jìn)入軌道的方式,消耗的能源和燃料會(huì)更多,一般沒(méi)人會(huì)采用。
但對(duì)于使用離子推進(jìn)器+太陽(yáng)能充電外殼,直接做成一體化衛(wèi)星的陳易來(lái)說(shuō)。
能源,這就是最不擔(dān)心的問(wèn)題。
低速航天進(jìn)入軌道方式,反而更加適合。
“不過(guò),低速航天想要進(jìn)入軌道,還有一個(gè)點(diǎn)需要注意?!?br/>
陳易理了一遍低速航天的計(jì)劃。
很快,找到一個(gè)差點(diǎn)兒就漏掉的點(diǎn)。
那就是推進(jìn)劑。
一切的燃燒發(fā)電都離不開(kāi)燒開(kāi)水。
一切的航空航天都離不開(kāi)丟石頭。
航天進(jìn)入太空的動(dòng)力來(lái)源,本質(zhì)是根據(jù)牛二定律。
通過(guò)往外噴射推進(jìn)劑,獲得一個(gè)反推力,從而把航天器送進(jìn)太空。
這個(gè)噴射的推進(jìn)劑,就是丟的石頭。
而能源,則是把石頭丟出去的能量。
只不過(guò)平時(shí)的火箭航天,采用燃燒推進(jìn)的方式,推進(jìn)劑和能源混在一起了。
火箭攜帶的燃料能量足夠,推進(jìn)劑肯定也是足夠。
但離子推進(jìn)器不一樣。
離子推進(jìn)器的推進(jìn)劑和能源,是分開(kāi)的。
能源是電池的電能,是太陽(yáng)能電池板充的電。
而推進(jìn)劑,則是電場(chǎng)加速噴出去的氣體。
現(xiàn)在有太陽(yáng)能充電外殼,能源無(wú)憂。
但這個(gè)推進(jìn)劑,就需要考慮夠不夠。
沒(méi)有足夠的推進(jìn)劑,充電得到再多的能量也只能瞎瞪眼,毫無(wú)用武之地。
“衛(wèi)星在大氣層,可以通過(guò)吸附外界氣體分子,補(bǔ)充推進(jìn)劑?!?br/>
120千米的卡門線之前,不需要擔(dān)心推進(jìn)劑的問(wèn)題。
甚至卡門線還遠(yuǎn)不到大氣層邊界,衛(wèi)星在這個(gè)高度也能獲得一些微量的推進(jìn)劑。
這樣,只要在越過(guò)卡門線之前,攜帶足夠進(jìn)入軌道的推進(jìn)劑就沒(méi)問(wèn)題了.”
陳易攤開(kāi)紙和筆,開(kāi)始認(rèn)真的計(jì)算起來(lái)。
一般的衛(wèi)星軌道高度,劃分了三個(gè)層次。
一個(gè)是高度150到200千米,第二個(gè)是350到1500千米,第三個(gè)是3萬(wàn)多千米的同步軌道。
越低的軌道,受到大氣的影響越大。
墜毀的時(shí)間就越快,壽命越短。
spacex的星鏈衛(wèi)星高度,普遍在550千米。
這意味著,星鏈衛(wèi)星的壽命正常不會(huì)超過(guò)1年,如果算上一些抬高軌道提升速度的手段,大體能堅(jiān)持2到3年。
“推進(jìn)劑沒(méi)問(wèn)題,但要上超級(jí)電容。”
“用電容把功率提升89.2倍,提高推進(jìn)劑噴射速度”
陳易計(jì)算了一會(huì)兒。
得出了最后的結(jié)果。
工質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)。
在推進(jìn)劑質(zhì)量不變的前提下。
毫無(wú)疑問(wèn),推進(jìn)劑的噴射速度越快,獲得的推力越大。
之前的離子推進(jìn)無(wú)人機(jī)。
因?yàn)槟茉床粔颍枰拗乒β省?br/>
同等的功率,提升噴射質(zhì)量獲得的推力,大于提升噴射速度獲得的推力。
但現(xiàn)在,衛(wèi)星不需要限制功率,同時(shí)還要盡可能節(jié)省推進(jìn)劑。
這自然就要換成提升功率,提高噴射速度的方案。
“開(kāi)始搞機(jī)!”
“哦不,開(kāi)始搞星!”
確定方案計(jì)算沒(méi)有問(wèn)題。
陳易感覺(jué)精神起來(lái)了,沒(méi)有休息。
戴上虛擬頭盔。
在保證最大空間和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提。
陳易加入氣動(dòng)布局的考慮。
開(kāi)始設(shè)計(jì)離子推進(jìn)器和衛(wèi)星于一體,簡(jiǎn)稱一體化衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)圖。
一個(gè)小時(shí)之后。