第490章 立刻开始
不仅如此,这个课题要真的做好了,那么鸾鸟这样的低空飞行器能量储备问题也能得到解决了。
到那时,所有的飞行器甚至都不需要再携带任何储能设备,只要机身集成一个整流天线阵列,就能在飞行过程中实时接收来自太空的微波能量,那它的载重和能量储存将不再是问题了。
以此类推,不仅是飞行器,我们的房屋、手机、无人机、机器人……所有一切需要能源的东西,都将得到全面的改进。
当能源的获取从“固定地点、有线传输”变为“随时随地、无线获取”的时候,整个交通、工业、城市基础设施的底层逻辑都会被彻底改写了,人类文明的发展速度也将呈指数倍增长。
肖宿抬起头,环视了一圈在座的所有人,目光最后落在了唐森身上。
“唐院士,你们的问题没有什么需要担心的,因为我已经解决了。
不过,你们的设想虽然有趣,但是还是太过保守了,我们不妨放开一些,让这个课题变得更有意思一点。”
肖宿这话实在是有些太过于跳跃,所有人的人都没反应过来,全都疑惑不解的看着他。
“关于能量接收转换器,我们为什么一定要让能量聚集在一个固定的地方呢?
就像无线通信系统一样,我们完全可以把接收端做成分布式的、可移动的,让能量到达所有需要它的地方,这样不是更有趣吗?”
这话一出,在场所有人都错愕不已,连二把手的脸上都露出了意外和难以置信。
他们大概明白了肖宿说的分布式能源接收意味着什么,正是因为知道,才更觉得头皮发麻,他们甚至连固定接收都没做到,肖宿就已经想到要设置分布式移动端了,这对他们来说,还是太超前了。
肖宿却根本不在意他们的震惊,而是问道:“有白板吗?”
二把手朝林瑾点了点头,林瑾立刻转身从隔壁房间推来了一块白板。
肖宿站起来走到白板前,拿起了记号笔。
“唐院士,你们的微波传能系统核心瓶颈有两个。
第一个是电离层对微波波前的非均匀相位调制导致地面能量分布出现热斑,第二个是星地反馈链路的延迟和带宽限制。
这两个瓶颈看似是两件事,实际上可以一起用我在无网线通信课题里用到的和乐群约束下的表面波自适应相位锁定来解决。”
他在白板上画了一条从太空到地面的垂直线,在垂直线中间画了好几道波浪线代表电离层的非均匀介质。
“电离层的电子密度分布是空间和时间的函数,它会对穿过它的微波施加一个随机的相位偏移。
传统的做法是先测量电子密度分布,再用模型反推相位偏移量做补偿,这是开环思路,永远慢一拍。
但是,如果换一个角度,不主动补偿相位偏移,而是让微波本身具备一种自适应的相位锁定能力,也就是在微波束穿过电离层时,在波束内部嵌入一组导频信号。
这样,导频信号和主能量束共用同一个传播路径,它们经历的相位偏移就是完全一致的。
地面接收端接收到导频信号后,提取出相位偏移信息,然后把这个信息通过一套低延迟反馈链路传回发射端,发射端根据反馈实时调整每个阵元的相位。”
“这个方案我们考虑过,”唐森说,“但是反馈链路的延迟没办法解决。”
“那是因为你们还在用传统的星地通信链路。
我有一组稀土掺杂超导材料,这种材料可以在表面激发一种特殊的电磁波模式,也就是表面等离激元极化子。
这种模式的传播速度比传统电磁波快,延迟极低。
用它来搭建星地之间的反馈通信链路,延迟可以压到微秒以下。”
唐森的瞳孔剧烈地收缩了一下。
稀土掺杂超导材料,表面等离激元极化子,低延迟反馈链路,这几个词在他脑子里飞速地组合在了一起。
他不是没想过用特殊材料来优化反馈链路,但是他的团队在这个方向上一直没有找到可行的材料方案。
而肖宿不仅找到了,还已经做出来了。
这何止快人一步啊,直接飞跃了。
肖宿没有注意他的表情,继续往下说道:
“另一方面,你们的地面接收站目前是一个单一的固定阵列。
我的想法是把这个固定接收站拆散,做成分布式的小型整流天线单元。
每个单元都独立接收来自太空的微波能量,并且每个单元内部集成一个微型智能体,实时监测自身的能量接收状态和环境电磁干扰,自动调整相位匹配参数。
这些微型智能体不依赖任何中心服务器,用的是我开源的磐石免疫细胞协议,彼此之间可以直接通信、协同优化。
当一个单元发现某个方向的波前发生畸变,它会立刻通知周围单元同时调整接收相位。
整个分布式接收网络能在毫秒级完成全局相位重配了。
这样一来,能量接收就不再需要一个集中式的巨型接收站,而是可以被集成到任何需要电力的设备上,飞行器、车辆、船舶、偏远地区的应急供电设备,甚至每一个家庭。”
他说完之后把记号笔搁回白板槽里,转过身面对所有人。
“总的来说,太空电站和移动能源接收端这两件事,底层技术是相通的,核心无非是一套能在非均匀介质中实现电磁波自适应定向传播的控制框架,加上一种能支持极低延迟反馈通信的稀土掺杂超导材料,再加一个能管理分布式接收端的智能体协议。
这三样东西,第一样我刚刚已经把数学框架给出来了,第二样逆材料实验室已经跑通了第一轮合成验证,第三样磐石系统已经在全球范围内部署了。
困难当然有,但整体上讲,不是很难,很快就能实现,不过具体需要多久,还要看各部门的配合效率。”
说完,他双眼直直的看着二把手。
“这个课题的意义已经很明显了,前期准备也很充分,我觉得我们可以立刻开始这个项目。”
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