作者precession (little-boy)
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标题转贴文章--天空的移动基地台
时间Fri Jul 29 08:35:51 2005
天空的移动基地台
再飞一次!同温层里的通讯飞船!
撰文╱艾胥利(Steven Ashley)
翻译/锺树人
穷人的卫星:高科技飞船可在都市上空飞行数个月之久,提供无线网路服务。
这个计画我们其实耳熟能详:把天线放置在同温层里,做为接收或传递下方讯
号的工具。在提供无线通讯服务上,这种空中收发器的服务范围可涵盖整个都
会地区,而且比卫星通讯便宜,还不必在地面上建立一座座擎天的基地台森林。
过去就曾经有人建议,可利用摇控飞机、气球或飞艇,把天线载到高空中,在
那儿待上几个月,不过真正升空的天线屈指可数,也从不曾提供商业上的用途。
但是过去的失败,并不能阻挠今人争取大奖。今年春天,美国乔治亚州亚特兰
大市的无线网路(Wi-Fi)服务供应商Sanswire网路公司的工程师,计画对一
艘高科技的原型飞船进行测试。他们宣称这艘飞船每升空一次,可提供大都会
地区长达18个月的行动通讯服务。公司总裁莫伦(Michael K. Molen)表示:
「它就像艘飘浮在天空中的大型飞艇。」如果这项概念真的能够落实,那麽离
地20公里高的天空中,未来可能会有许多鲸鱼状的「同温层卫星」
(Stratellite)在飞翔。由於此处空气极为稀薄,单靠太阳能电动引擎,就
可让这些造价超过1000万美元的飞船持续在同步「轨道」中绕行。
根据加拿大多伦多大学航太工程师德罗瑞尔(James D. DeLaurier)的观察,
这些计画除了必须解决典型的财务与政治困难之外,还得面对技术上巨大的挑
战。经验老道的德罗瑞尔,曾在1980年代末致力研究以微波为动力的无人驾驶
飞机。他解释:「过去人们以为在20公里以上的高空,是大气层里的香格里拉,
但其实不然。」尽管同温层的空气稀薄,风压仍然很大,而且「这个区域充满
臭氧、紫外线,甚至是氧原子,在在都会让物质逐渐退化。」氦气的管理则是
另一个问题。密封的袋状结构为了减轻重量必须制作得很薄,但这对氦分子来
说,「就像是高速公路一样」,咻!一下就穿过去了。德罗瑞尔说:「所以你
必须想办法把减损掉的升空气体补充回去。」
为了克服这些困难,Sanswire已经与凯尼格(Vernon Koenig)展开合作。凯尼
格是轻气(lighter-than-air)技术的专家,他已经在资金不足的状况下初步
设计出一艘飞船。这艘原型飞船的尺寸只有实品的1/3大,叫做「Sanswire一号」,
轻质的袋状结构采用「装甲级」的聚乙烯纤维制成,而且在上表层黏贴了数千
平方公尺的光电薄膜(photovoltaic film)。等到安装好引擎、高空推进器,
与三重备援的电脑导航系统之後,Sanwire一号就会在美国加州的空军基地上空
接受飞行测试。
完整的同温层卫星几乎和一个足球场一样大,能够承戴1.5公吨的重量升空。其
中所用的气体大多是氦气,但也会加入氮气,才能让飞船在升空之际保有外形。
飞船内部装有3万7000立方公尺的氦气,不过抵达巡航高度时,这些气体会膨胀
将近17倍。商用的飞船应该还会配备可制造升空气体(也许是氢气)的技术,
以便补充减损的氦。
莫伦表示,具有空气动力的浮体形状,代表飞船可在动力作用下「起飞」,能
控制升空方式,而不仅仅是越飘越高而已。这种作用方式理当能够带领飞船越
过喷射气流(jet stream),维持正确的位置。
根据早期的相关成果判断,一切听起来似乎颇有希望。不过这个点子能否真正
起飞,尚在未定之天。
【本文出自科学人2005年4月号】
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曾经沧海难为水 除却巫山不是云
取次花丛懒回顾 半缘修道半缘君
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