解剖戴森球

2017-08-10 22:02于阳
大科技·科学之谜 2017年7期
关键词:戴森电池板太阳能

于阳

近一百年来,人类社会发展突飞猛进。照目前这个发展速度,一千年以后,地球的能源资源完全不能满足人类的需要:从地球发射的大量宇宙飞船穿梭在太空中,地球上大规模的生产和建设,以及各地高速的交通往来,都要消耗大量的能源。所以,美国物理学家弗里曼·戴森在1960年提出了环绕太阳建个“戴森球”以最大限度地利用太阳能。

所谓“戴森球”,就是环绕太阳建造一个球状网,完全包裹住太阳,将太阳的绝大多数或全部的能量截获,为人类使用。然而,57年过去了,地球人也没法造出一个既强到能承受太阳炙热的温度,又大到能包裹住太阳的戴森球。不过呢,现有技术已经可以达到在宇宙中部署成千上万个太阳能电池板,形成一个类似戴森云的结构,来获取更多的太阳能,这相当于把一个完整的戴森球解剖开来,分块利用。不过就目前人类的能力而言,要建造这样的东东,恐怕还是属于“瞎折腾”,不过了解一下也好。

下面,就让我们来看看其中的一块。

1. 太阳能

绕太阳运行的太阳能电池板阵列可将光能转化为电能。电池板原材料是解体小行星或者用整颗小行星造出的,这对于人类这个技术先进、“贪食”着宇宙能源的物种来说,是非常可能成为现实的。

2. 保持冷温

太阳非常的热,为了避免电池板阵列被融化掉,散热器会把这些多余的热量散发出去。

3. 稳定运作

光子撞击在可以聚集热辐射的太阳能集热器上,集热器再一点点把光子向能量发射器的方向推移。电池板尾部的推进器还会时不时喷一次火,以确保电池板在阵列中的位置,并避免与戴森云中其他阵列的成员相撞。

4. 高效传输

激光或微波束会将能量发送到最需要它的地方——机器人采矿作业区、空间站或人类居住区。对于传输的高效性,发送到的位置的精确程度将是关键,以避免传输方向偏差带来的能量损失。

如果运作高效,整个戴森云收集到的总能量是非常可观的,这些能量大到可以用一束激光汽化掉一个行星。

5.宇宙居住地

戴森云将能量发射到离阵列近一点的地方——比如说一个附近的太空栖息地是最有效的。

弗里曼·戴森最初的设想是将太阳能发回地球,然而首先是因为地日距离太远,中途肯定会损失大量能量;其次,建造一個太阳能电池板容易,但建造成千上万个太阳能电池板需要耗费大量能量,这将使我们地球已有的资源耗费殆尽。当地球资源耗尽时,我们肯定会需要另一个宇宙居住地,这个居住地的理想模型是一个离戴森云较近的人造宇宙城。

然而,花这么大力气、付出这么多代价搬去太空的人类,真的不是在瞎折腾吗?

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