第4章 (第22章 ) 飞船改造大工程(2/2)

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同时,还利用飞船上储备的一些有机材料和从小行星上获取的特殊矿物质,合成出高性能的相变材料,并将其填充到飞船的舱壁和设备外壳中。

经过这样的改造,飞船的温度调节系统能够更加智能、高效地工作,确保船舱内始终保持适宜的温度。

在合成相变材料时,由于材料比例稍有偏差,导致相变温度不符合预期。“这可不行啊,温度调节乱套了我们可受不了。” 林轩发愁地说。

量子之灵重新计算比例,Rob1 号再次进行合成,终于得到了合适的相变材料。

经过一系列升级,生命维持系统性能大幅提升,为飞船后续的宇宙航行提供了更可靠的保障。

“这下我们在宇宙中航行就更安心了。有了这个升级后的生命维持系统,我们的生存几率大大提高了。说不定以后还能在飞船里裸奔,哈哈,当然这只是想想。” 林轩看着升级后的生命维持系统,心中的担忧减轻了不少,对未来的航行充满了信心,又开始发挥他的幽默细胞,开起了玩笑。

4.4 太阳能发电系统制造:无尽能源的追寻

在飞船漫长的航行中,电力供应至关重要。量子之灵给出方案,建造太阳能发电系统。虽然现在的太阳饱受戴森结构体折磨能源在不断被吞噬,但短时间内还不至于衰竭,依然向太阳系扩散着巨大的太阳能,目前完全可以用太阳能发电系统补充电力。

完成离子发动机制造和飞船扩建等工作后,林轩和 Rob1 号在量子之灵的指导下,着手制造太阳能发电系统,这将为飞船提供稳定且可持续的能源。

“有了太阳能发电系统,电力就有保障了。以后就不用担心电力不足,影响飞船的各种设备运行了。说不定还能在飞船里开个灯光秀,庆祝一下我们的伟大工程。想象一下,灯光在宇宙中闪烁,那得多酷!” 林轩对这个方案充满期待,仿佛看到了飞船在太阳能的驱动下自由航行的画面,一边说着,一边手舞足蹈地比划着。

制造太阳能发电系统的第一步是收集材料。

量子之灵通过对飞船现有资源和小行星物质成分的分析,列出了所需材料清单。他们需要大量的硅基材料来制作太阳能电池板,幸运的是,小行星上富含硅元素。

Rob1 号凭借强大的力量和精准的操作,使用采集设备在小行星表面采集富含硅的矿石。这些矿石被源源不断地送回飞船,堆积在临时搭建的材料处理区。

除了硅矿石,还需要一些金属材料来制作电池板的框架和电路连接部件。

Rob1 号从飞船的备用零件库以及之前采集的小行星金属资源中挑选出合适的金属,如铝合金和铜合金。铝合金具有质量轻、强度高的特点,非常适合制作电池板框架;铜合金则以其良好的导电性,成为电路连接的理想材料。

材料准备齐全后,进入了关键的制作环节。首先是提炼硅材料。

Rob1 号开启从秘密基地带出的化学提炼设备,将采集到的硅矿石放入设备中,按照量子之灵给出的工艺流程,加入特定的化学试剂,通过一系列复杂的化学反应,将硅矿石中的杂质去除,得到高纯度的硅。

这一过程需要严格控制温度、反应时间和试剂比例,稍有差错就可能导致硅的纯度不达标,影响太阳能电池板的性能。

“这提炼硅的过程,简直比我以前做数学难题还让人头疼!温度高一点低一点,时间长一点短一点,这硅的纯度就不一样了,感觉在操控一个超级精密的宇宙仪器。” 林轩在飞船内通过监视器全神贯注地盯着设备上的各种参数,不断遥控调整,以修正 Rob1 号前面工作的误差。

经过数小时的努力,高纯度的硅终于提炼完成,呈现在眼前的是晶莹剔透的硅锭。

“这硅锭可真是来之不易,希望能做出好的电池板。要是电池板性能好,我们的太阳能发电系统就能发挥大作用了。要是做坏了,我感觉我会哭晕在飞船里。” 林轩看着硅锭,心中满是期待,对未来的电力供应充满了希望,同时也带着一丝担忧,半开玩笑地说着。

接下来是制作太阳能电池。

Rob1 号将硅锭搬运到精密加工设备上,利用先进的切割技术,将硅锭切割成薄如蝉翼的硅片。这些硅片的厚度需要控制在极其精确的范围内,过厚会影响电池的光电转换效率,过薄则容易破碎。

切割完成后,再对硅片进行表面处理,通过光刻技术在硅片表面刻蚀出复杂的电路图案,然后在硅片上沉积各种金属电极和半导体材料,形成一个个微小的太阳能电池单元。每个电池单元都像是一个微观的能量工厂,能够将太阳能转化为电能。

在切割硅片时,设备突然发出尖锐的警报声,Rob1 号紧急停下操作。

“怎么回事?这设备怎么突然闹脾气了!” 林轩焦急地查看数据,原来是切割刀具磨损过度,即将断裂。好在飞船上备有替换刀具,Rob1 号迅速更换刀具,调整参数后继续切割。

为了提高太阳能电池板的发电效率,他们还需要制作一层减反射膜。量子之灵给出了使用二氧化钛和氮化硅混合材料的方案。

Rob1 号将这两种材料按照特定比例混合,通过化学气相沉积的方法,在太阳能电池表面均匀地镀上一层减反射膜。这层薄膜能够有效地减少光线在电池表面的反射,使更多的光线能够进入电池内部,从而提高光电转换效率。

制作好的太阳能电池单元需要进行组装。

Rob1 号将一个个电池单元整齐地排列在铝合金框架上,使用铜合金导线进行连接,形成一个完整的太阳能电池板。

在连接过程中,Rob1 号凭借其精准的机械手臂,确保每一根导线都连接牢固,避免出现接触不良的情况。

林轩则在飞船内通过遥控设备进行质量检查,使用专业的检测设备,对电池板的电路连通性、输出电压和电流等参数进行测试,确保每个电池板都符合设计要求。

随着一块块太阳能电池板制作完成,Rob1 号开始将这些电池板安装到飞船的外表面。

飞船的外表面需要进行特殊的处理,以确保电池板能够牢固地附着。

Rob1 号使用特殊的粘合剂和固定装置,将太阳能电池板一块一块地安装在飞船预先设计好的位置上。

在安装过程中,Rob1 号需要时刻注意飞船的姿态和周围的环境,避免因操作不当而对飞船造成损坏。

安装完成后,进入了调试阶段。

量子之灵启动飞船的能源管理系统,将太阳能电池板接入系统中,开始对发电系统进行全面测试。

起初,发现部分电池板的输出功率不稳定,经过仔细检查,原来是连接线路存在电阻过大的问题。Rob1 号迅速对连接线路进行优化,更换了部分导线,并对连接点进行了加固处理。

再次测试时,太阳能电池板的输出功率稳定提升,发电效率达到了预期目标。

“太棒啦!这太阳能电池板可算正常工作了,就跟我小时候好不容易修好那破玩具车一样,简直成就感爆棚!” 林轩兴奋地在驾驶舱里转起圈来,差点被脚下的工具绊倒。

最终,太阳能发电系统成功投入使用。当飞船航行在宇宙中,阳光照射在太阳能电池板上,这些电池板就像一个个勤劳的能量收集者,将太阳能源源不断地转化为电能,为飞船的各种设备提供稳定的能源供应。

飞船的仪表盘上,各项电力指标都显示正常,原本有些昏暗的船舱也因为充足的电力变得亮堂起来。

“哈哈,以后飞船的设备都能‘吃饱喝足’,好好干活啦!” 林轩看着正常运行的太阳能发电系统,心里乐开了花,仿佛看到了未来在宇宙中自由驰骋的美好景象。

4.5 放射性同位素热电发生器制造:备用能源的保障

解决了太阳能发电系统后,考虑到未来可能面临光照不足的复杂宇宙环境,比如进入行星阴影区或深入太阳系边缘远离太阳的区域,量子之灵提出制造放射性同位素热电发生器(RtG)作为备用能源方案,为飞船提供更稳定持久的电力支持。

“这 RtG 要是能造出来,以后就不怕没电了。就算在没有阳光的地方,也能保证飞船的电力供应。到时候飞船就像装了个超级充电宝,安全感满满!” 林轩对这个方案充满期待,脑海中浮现出飞船在黑暗宇宙中依然灯火通明的画面。

制造 RtG 的关键在于获取合适的放射性同位素。

在对小行星物质进行全面扫描分析后,遗憾的是并未发现理想的钚 - 238,但幸运的是,检测到了另一种具有潜力的放射性同位素镅 - 241。虽然镅 - 241 的衰变特性与钚 - 238 有所不同,产生热量的效率和半衰期有差异,不过经过量子之灵的模拟计算,通过合理设计热电发生器结构和增加同位素用量,可以满足飞船基本的备用能源需求。

“镅 - 241 也行,只要能发电就行。不管用什么方法,一定要让飞船有稳定的备用能源。大不了咱多加点这镅 - 241,让它‘火力全开’!” 林轩看着量子之灵给出的分析报告,暗自点头,心中坚定了制造 RtG 的决心,还调皮地对着报告做了个加油的手势。

接下来是核心部件热电偶的制作。

热电偶是实现热能到电能转换的关键元件,需要具备良好的热电性能和稳定性。量子之灵根据现有资源和材料特性,设计出一种基于碲化铋合金的热电偶。碲化铋合金在温差环境下能够产生显着的热电效应。

Rob1 号利用机械臂从飞船材料储备和小行星采集的矿石中提炼出铋、碲等关键元素,再通过高温熔炼工艺,将这些元素按照精确比例熔合在一起,形成碲化铋合金。

“这熔炼过程就像在调一杯超级复杂的宇宙鸡尾酒,希望最后能调出个完美的‘热电配方’。” 林轩通过通讯器跟 Rob1 号打趣道,眼睛却紧紧盯着熔炼设备上的数据。

在熔炼过程中,由于温度波动,合金的成分比例出现了偏差,导致初步制成的碲化铋合金热电性能不达标。

“哎呀,这温度怎么不听话呢!量子之灵,快帮忙想想办法调整回来。” 林轩着急地说道。量子之灵迅速分析,指导 Rob1 号加入适量的补充元素,再次熔炼,终于得到了符合要求的碲化铋合金。

随后,Rob1 号根据量子之灵的指令,使用精密加工设备将碲化铋合金切割成微小的热电偶元件。

切割过程中,要严格控制尺寸精度,因为热电偶的性能与元件的大小和形状密切相关。切割完成后,对每个热电偶元件的表面进行抛光处理,以减少接触电阻,提高热电转换效率。

为了将多个热电偶元件组合成一个高效的热电模块,需要使用特殊的连接材料和工艺。量子之灵建议使用一种银基烧结材料来连接热电偶元件,这种材料不仅具有良好的导电性,还能在高温下保持稳定的连接性能。

Rob1 号小心翼翼地将热电偶元件排列在特制的陶瓷基板上,然后在元件之间涂抹银基烧结材料,放入高温炉中进行烧结处理。经过烧结,热电偶元件牢固地连接在一起,形成了一个完整的热电模块。

放射性同位素的封装是确保 RtG 安全运行的重要环节。

由于镅 - 241 具有放射性,必须采用特殊的防护材料和封装结构,以防止放射性物质泄漏对飞船和人员造成危害。

量子之灵设计了一个多层防护的封装壳,最内层是一层耐辐射的金属铪,能够有效阻挡放射性粒子的穿透;中间层是高强度的碳化硼复合材料,进一步增强对辐射的屏蔽能力;最外层则是一层坚固的钛合金外壳,提供机械保护和防止外部环境对内部结构的侵蚀。

“这封装壳简直就是个超级盾牌,一定要把放射性乖乖‘关’在里面。” 林轩看着 Rob1 号一点点组装封装壳,心里默默祈祷着。

在封装过程中,Rob1 号在安装内层金属铪时,材料出现了一处细微的裂缝,这可能会影响辐射屏蔽效果。

林轩发现后赶紧提醒道:“这可不行,必须得换一块。”Rob1 号迅速更换材料,确保封装壳的质量。

Rob1 号利用先进的制造工艺,将镅 - 241 密封在这个多层封装壳内。

封装过程在严格的辐射防护环境下进行,通过远程操控设备完成各项操作,避免操作人员受到辐射伤害。

封装完成后,对整个封装壳进行严格的密封性检测和辐射泄漏检测,确保没有任何放射性物质泄漏。

将封装好的放射性同位素与热电模块进行组装时,需要精确控制两者之间的热传递路径,以提高热能利用效率。

Rob1 号将热电模块紧密贴合在封装壳表面,使用高导热的石墨材料填充两者之间的缝隙,确保热量能够高效地从放射性同位素传递到热电模块。

同时,为了防止热电模块在运行过程中受到振动和冲击的影响,使用特殊的减震支架将其固定在飞船的能源舱内。

完成组装后,对 RtG 进行全面测试。

首先进行的是热电性能测试,模拟不同的温度环境,测量 RtG 的输出电压和电流。测试结果显示,在预期的温度范围内,RtG 能够稳定地输出电能,虽然功率相比大型 RtG 较低,但足以满足飞船在特殊情况下的基本能源需求。

接着进行的是辐射防护性能测试,使用专业的辐射检测设备,检测 RtG 周围的辐射剂量。经过长时间的监测,确认 RtG 的辐射泄漏量远远低于安全标准,不会对飞船和人员造成危害。

虽然制造出的 RtG 功率相对有限,但它的成功制造为飞船在复杂宇宙环境下提供了可靠的备用能源,大大增强了飞船能源供应的稳定性和可靠性,为后续的宇宙航行增加了一份安全保障。

“这下就算遇到没太阳的时候,也不用担心电力问题了。有了 RtG,我们在宇宙中就更安全了。感觉以后不管碰到啥情况,飞船都能‘稳如泰山’!” 林轩看着测试结果,心中的一块大石头落了地,对未来的航行充满了信心,兴奋地在飞船里又蹦又跳。