用什么軟件可以實時追蹤陽光動力2號飛行器

【專家解說】：　曾經(jīng)的“陽光動力號”機(jī)身表面覆蓋12000個太陽能電池陣列，展翼208英尺，四臺10馬力電動機(jī)?！瓣柟鈩恿?號”是在1號的矚目中誕生，眾多大公司與學(xué)校參與了這個項目。飛機(jī)的翼展提升至71米(236英尺)，核心部分太陽能電池陣列換裝了全新的薄膜太陽能電池，能量轉(zhuǎn)化效率22.7%，共17248塊，能為飛機(jī)提供65千萬的峰值功率。

　　動力部分也有升級。在機(jī)翼下方的四個發(fā)動機(jī)吊艙中，安裝了全新的四臺無刷直流電機(jī)，動力提升至17.4馬力，螺旋槳穩(wěn)定轉(zhuǎn)速提升到525轉(zhuǎn)每分鐘，時速提高到最高約90公里每小時。為了滿足晝夜飛行的需求，發(fā)動機(jī)吊艙中安裝了633公斤重的的鋰離子電池。但“陽光動力2號”的難題不在白天，還是在黑夜。經(jīng)過飛機(jī)制造團(tuán)隊的全面優(yōu)化，在24小時的周期內(nèi)，飛機(jī)可以輸出15千瓦的穩(wěn)定功率。

　　“陽光動力2號”的翼展超過72米，比魔音747-8型噴氣式飛機(jī)還長6米。但747-8凈重超過300噸，而“陽光動力2號”僅重2.3頓。與尺寸相比，這架太陽能飛機(jī)簡直薄如蟬翼。得益于機(jī)身骨架使用的碳纖維蜂窩夾層材料，這種材料重量密度僅有25克每平方米，比紙還要輕3倍，但是強(qiáng)度完全滿足飛機(jī)的機(jī)械要求。飛機(jī)表面使用的是柔性蒙皮，主要目標(biāo)也是減重。

單人五晝夜環(huán)球之旅

聯(lián)合創(chuàng)始人伯特蘭·皮卡德與安德烈·波爾施博格
聯(lián)合創(chuàng)始人伯特蘭·皮卡德與安德烈·波爾施博格
　　“陽光動力2號”希望在2015年達(dá)成環(huán)球飛行的目標(biāo)，計劃單次飛行時間5晝夜，兩位飛行員輪換完成。實際上，完成這樣的飛行難度不在于飛機(jī)性能，而是體能極限。

　　我還記得2009年美國《大眾科學(xué)》上刊登了一則熱氣球不停站環(huán)球飛行的故事?！鞍倌觎`軌道飛行器3號”(Breitling Orbiter 3)熱氣球從瑞士出發(fā)，歷時19天21小時47分鐘，飛行距離為45755公里。氣球的兩位駕駛員中，就有“陽光動力號”的聯(lián)合創(chuàng)始人伯特蘭·皮卡德。當(dāng)年的氣球旅行舉世矚目，除了氣球運動充滿不確定性之外，兩位駕駛員在吊艙中的極限生活也是挑戰(zhàn)—畢竟空間狹小，食物與飲水都非常有限。

　　但和“陽光動力2號”的環(huán)球旅行相比，氣球飛行至少還能睡個好覺。在“陽光動力2號”計劃的環(huán)球旅行中，五晝夜的單次飛行中飛行員只能把座椅放倒簡單休息，并且會有儀器監(jiān)控飛機(jī)狀態(tài)，如果遇到異常，會迅速把飛行員叫醒。要知道，與一般的飛機(jī)不同，這架極限輕量化的太陽能飛機(jī)動力有限，同時翼展極寬，機(jī)翼載荷又很小，這使得飛機(jī)非常容易受到氣流影響，難以控制。同時，為了兼顧太陽能電池的充電，飛機(jī)起飛后并不是快速巡航高度，而是需要分階段爬升至約9千米的高度，讓太陽能電池達(dá)到最大功率狀態(tài)充電，在后續(xù)的旅程中，飛機(jī)要按階段下降高度，利用氣流節(jié)省電力，維持夜晚的低空飛行。

　　困難的是，“陽光動力2號”的機(jī)艙并不密封加壓，僅靠材料保溫。在8千米高空零下40攝氏度的環(huán)境中，機(jī)艙的溫度肯定會下降相當(dāng)大的程度。在狹小的機(jī)艙中，吃飯喝水上廁所這樣簡單的事情都變得復(fù)雜起來。同時，飛行員既要克服空中飛行階段的無聊境況，在需要休息時卻又要長期保持專注。總的來說，這趟旅程對駕駛員的考驗要大于飛行員。

不燒一滴油的未來意義

戴森球的一個變體
戴森球的一個變體
　　油一定是會燒光的，人類文明也是要繼續(xù)發(fā)展的，在可見的未來，太陽能一定是最重要的新能源之一。目前，利用太陽能基本上有兩種形式，一種是太陽能熱電，這種方式其實就是匯聚太陽光加熱過鍋爐，利用水蒸氣推動汽輪機(jī)發(fā)電。這種方式效率較低，與常規(guī)的熱電也沒有本質(zhì)區(qū)別。

　　第二種方式就是太陽能光伏發(fā)電，利用太陽光照射在半導(dǎo)體材料上的光電效應(yīng)，直接收集電子流動發(fā)電的方式。按照制作材料，太陽能電池可以分為硅基半導(dǎo)體電池、CdTe薄膜電池、CIGS薄膜電池、染料敏化薄膜電池、有機(jī)材料電池等。其中硅電池又分為單晶電池、多晶電池和無定形硅薄膜電池等。對于太陽能電池來說最重要的參數(shù)是轉(zhuǎn)換效率，目前在實驗室所研發(fā)的硅基太陽能電池中，最高的單晶硅電池效率為25.0%，多晶硅電池效率為20.4%，CIGS薄膜電池效率達(dá)19.8%，CdTe薄膜電池效率達(dá)19.6?%，非晶硅(無定形硅)薄膜電池的效率為10.1%。

　　在可見的未來，太陽聚變能夠提供的光照是最穩(wěn)定的能量來源。在利用太陽能這件事上，科學(xué)家還有過更瘋狂的設(shè)想，“戴森球”就是其中之一。戴森球的概念源自于美國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家弗里曼·戴森的思想實驗。他認(rèn)為，任何技術(shù)文明對能量的需求都是穩(wěn)定增長的，如果人類文明能夠延續(xù)足夠長的時間，就必然有一天對能量的需求會膨脹到要利用其母恒星“全部”的能量輸出。他認(rèn)為此時就有必要建立能夠攔截和收集母恒星發(fā)出的所有能量的軌道結(jié)構(gòu)。

　　簡單地說，戴森球就是一個在一定位置上把恒星完全包在其中的巨型殼狀結(jié)構(gòu)。我們的太陽大約能夠輸出3.86×1026瓦的能量，如果人類能夠完全收集這些能量，就可以實現(xiàn)一些非常宏偉的目標(biāo)，比如改造行星，驅(qū)動星際飛船。但是實際上，“戴森球”最可能的建造方式絕不可能一個密閉的殼體，因為即使在一個天文單位上建造這個殼，所需要的建筑材料甚至超過了整個太陽系中所能提供的元素。

　　最接近戴森最初概念的可行變體是“戴森云”。它由巨大數(shù)目的密集環(huán)繞恒星運行的獨立結(jié)構(gòu)，它們可以是太陽能衛(wèi)星或者太空定居點組成。當(dāng)然了，這個上帝工程可能永遠(yuǎn)只是思想實驗，但太陽能開發(fā)的方向顯然是正確的。在我看來，“陽光動力2號”環(huán)球之旅最重要的的是象征意義。它象征著人類對新能源的探索精神，以及對未知旅程和身體極限的挑戰(zhàn)。雖然現(xiàn)在太陽能商業(yè)飛行還是夢想，但正如伯特蘭·皮卡德所說：這不僅是航空業(yè)的一次徹底變化，也是生活方式的一個完全轉(zhuǎn)變。