第215章 太阳日407~409
作者:第二TWILIGHT   小马宝莉:小马国火星救援最新章节     
    任务日志 – 太阳日407
    至少我们不需要用干草编织保温材料了,也算是件好事。
    在我们使出了把rtg搬运到居住舱段,切断通往二号漫游车与舰桥的一切空气流通以及在舱壁上大费周章糊了一层丑到吐血的保温材料这一套组合拳之后,前半夜舱内的温度终于能保持在勉强算是足够温暖的程度,仅仅是在拂晓之前的那一小段时间有一点寒冷。不过最多就只能做到这样了,因为我们实在是开不起电暖器,除了干草之外也没有别的保温材料,而要用干草保温带来的问题还是挺多的。
    此外我们还决定了要做另一件事:在我们出发的时候,我们要在居住舱段的地板上铺满从居住舱铺位拿来的床垫。那些床垫都只有几英寸厚——为了节约发射重量,它们都是被设计成架在线框基座上的——不过总归比啥都没有要好。
    今天我们要检查一下确保所有东西都已经安放到位。然后明天就是天狼星七号,正式彩排。
    只能(手指交叉)祈祷了……
    (我得问问星光这句话的小马语版本要怎么说。)
    任务日志 – 太阳日409
    可能出了个问题。
    天狼星七号启程时,我们基本上是按照最终上路的移动房车预计载重装车的,即:
    二号漫游车(附带加装氢燃料电池的空载重量)——3.7吨
    友谊号拖车(空载)——14.5吨
    食物(110天补给)——0.65吨
    助推系统(以等重岩石替代)——4.5吨
    闪闪引擎附加七块用于供能的电池——0.5吨
    其余魔法电池——0.84吨
    友谊号推进器组件——0.12吨
    工具、废料、太空服与mav使用的空气储罐等等——0.5吨
    乘员、太空服以及个人物品——0.7吨
    十四块太阳能电池板(安装在拖车上的除外)——0.1吨
    预计总质量:26.11吨
    具体来说,拖车满载的总质量大约是十七吨多一点,而二号漫游车也大差不差保持着平衡。
    载荷由十个车轮承担,其中八个是有动力驱动的,另两个断开了离合,可以自由转动。(漫游车上的每个车轮都内置了独立的电机,在正常载重下每行驶一千米的设计能耗大约是五十瓦时。至于现在,总负载已经到了正常额定载重量的两倍以上,二号漫游车几乎都要超出最大应急载荷限额了,拖车的超载更是冠绝群雄……)驱动整辆漫游车,靠的只是车载的两块电池以及四块从居住舱搬来的氢燃料储能电池,合计储能为五十四海盗忍者。
    没心思听参数的观众们请忍耐一下。我全部记录在这里只是为了方便思考。
    我们出发稍晚了一点,所以车辆开动时太阳早就已经升起来了。然后我们驾驶了大约三小时,在电池电量示数掉到10%之后才停车。(漫游车的车载计算机足够智能,自动检测到来路不明的额外电池容量并能正确监控每块电池的储能水平。这当然是好事一桩,具体原因很快就会不言自明。)我们这一程从居住区出发向外行驶了69.66千米。目前为止是不是还自我感觉挺良好的?
    于是我们停了车,从二号漫游车顶上卸下堆放着的额外十四块太阳能电池板,在漫游车周围铺开给车辆充电。天气晴朗无遮挡的情况下每块电池板能够提供120瓦的峰值输出。最近空中蔓延的卷云是对发电效率有点影响,不过考虑到居住区总共五十四块太阳能电池板被我们拿走了四十二块,我是觉得电总归还是够的。而且除此之外我们还有rtg的一百瓦供电,虽然量不算多,不过这可是二十四小时不间断供应的。
    然后我们余下的时间都退居在拖车内活动,在太阳下山之后舰桥内开始发冷令人不适,于是我们又撤退到居住舱段聚在一起取暖。我把闹铃定在大约日出前一小时的黎明,满心期望醒来时电池已经充满,接着便能轻轻松松开着漫游车原路返回居住区。
    想法不错。只可惜事与愿违。
    次日闹钟一响我们就醒了。我穿好太空服出了舱,趁着火星破晓时的微弱曙光收拾好太阳能电池板装上车,接着登上二号漫游车准备开回家。等到这时我才发现电池才不过刚刚充到70%。
    别忘了,昨天行驶的七十千米消耗掉了电池90%的储能。很明显70%少于90%,因此我们今天绝对是开不到七十千米的。不过既然我们现在是在做测试,我们还是决定上路继续前进。如果90%的电能开七十公里,那60%就应该能让我们开三分之二那么远,对吧?那就是四十六又三分之二千米,这点路程总归不在话下吧?
    大错特错。连四十千米都不到。这就是我们现在的处境;我在离居住区三十千米之外的野地敲下这篇日志,还暂时与地球失去了联系。
    我有许多疑问亟需找到答案。比如我充的电都到哪里去了?而且为什么到了第二天我的行驶效率足足下降了百分之十四?最后,假如我真能找到答案的话,又能采取什么应对措施?
    不过有一件事绝对是明确的:每天只开四十千米根本不达标。这样整个行程就会超过八十天——直接把我们给改造mav预留的缓冲时间吞了一半多。
    因此今天我们的读书会只能暂时取消了。d&d的计划自然也泡汤了。我们每一位都要开动大脑做各种演算,集思广益寻找解决方案。这篇日志接下来的内容,基本上就当作我们的会议纪要了。如果我们讨论出什么好主意的话,就在这里记录下来备忘。
    行,那就开工。
    蜓蜓在问每块太阳能电池板能产生多少电力。在地球上,由于其轨道接近完美圆形,阳光照射到的每平方米表面会增加大约1400瓦的热能。而火星不仅离太阳远得多,椭圆公转轨道的偏心也更严重。只看接收到的太阳能,功率密度大约在每平方米500到700瓦之间。太阳能电池板将太阳能转化为我们可以使用的电能,转换效率为10.2%。这也就意味着,在一个完全晴朗的白天,每块两平方米的太阳能电池板应该能产生大约120瓦的峰值输出。
    当然了,我们这里最近的天气并不晴朗。阳光虽然大多都能透过卷云,可还是免不了会有损失。而且也要考虑到火星北半球的夏季几乎完美对应着远日点——这指的是火星在公转轨道上离太阳最远的一点。接下来火星会逐渐接近太阳,不过随着接近秋分,我们所处的这一半球却正在不断倾斜远离太阳,因此从接收到的太阳能角度来说差不多就扯平了,没什么明显影响。
    火球指出纸面上的预估不能与实地测试划等号。行,那说干就干:我们会到我工具箱里找个功率计接到一块太阳能电池板上,直接测定发电性能。这样一来我们就能有精确的读数了。
    星光熠熠算了一下,得出的结果是,假设每天有十二小时阳光可供利用,我们的四十二块太阳能电池板应当能够产生总共瓦时的电能,或者换句话说,就算不使用rtg也是绝对足够充满电池的。确实如此,只不过那十四块太阳能电池板在我们行车过程中是不会发电的。天色至少要亮到能让小马们看得清太空服头盔照明范围以外的东西,我们才能驾车出发,所以白天会有一些充电时间由于行车而损失掉。
    火球又问:友谊号上安装的二十八块太阳能电池板难道不应该会在我们开车的时候给电池充电吗?有道理……现在再想想,说得太tm对了。这一点我们得好好思考一下。
    日出后至少要再过半小时太阳才能与地平线拉开足够的距离,让太阳能电池板产出合适的电流。刚日出的时候,阳光的照射角度太偏,电池板接收到的光子大多是由大气层反射来的,阳光直射还不够强。不过一旦过了这段时间,产生的电流就基本上接近峰值了,区别甚至小到可以忽略。而且昨天——现在想想,之前我们做的那次功耗测试也是一样——我们是在过了这个时间点之后才开始行车的。这也就意味着我们消耗的不仅是电池内的储能,同时还有rtg提供的那100瓦,以及太阳能电池板提供的至多3360瓦的供电。三小时累加起来,应该就差不多有瓦时。
    我感觉我们应该已经找到了百分之十四效率损失的根源。我们其实根本没有损失任何效率。仅仅只是消耗的电能超出了我们的预期。
    今天早上我们在黎明前就早早启程,之后开了不到两个小时电就用完了。我们今天行车的全程有大约三分之二的时间太阳能电池板输出的电流都小到可以忽略不计,所以我们并没有利用上它们可以在行车过程中供电的优势。
    再算一遍。在正常负载情况下,漫游车的车轮电机单轮的额定功耗是每千米五十瓦时,或者换句话说,(八个驱动轮)总计就应该是每千米四百瓦时。可是增加的载重也会导致耗电量上升。昨天的结果(我以为)是行车六十九千米消耗了49.6个海盗忍者,或者凑个整的话就是差不多每千米720瓦时。不过最后看来我们的实际情况可能更接近60个海盗忍者,即大约每千米870瓦时。
    也就是说超过额定载重两倍以上,带来的是同样两倍以上的电能消耗。本来有许多认定这一结论可能会有变数的理由——缺少空气阻力、行进中的动态载荷、火星引力条件以及诸如此类的种种潜在的影响因素——所以我之前从没想过要做这套计算。可是……
    ……每千米八百七十瓦时的耗电,行驶七十千米的话,就需要消耗掉瓦时的电能——不如就算成六十一个海盗忍者好了。而我们一次性只能储存五十四个海盗忍者,并且就算充一整天的电也只能换来每天不超过60.5个海盗忍者的能量。这样肯定是不可持续的。除非我们能找到在行车时减少能源消耗的办法,不然我们就只能忍痛接受每天行车的理论续航上限只有(五十海盗忍者除以0.87海盗忍者\/公里)五十七千米的残酷事实了。
    显而易见的答案是继续减载。问题在于,这根本就不可能。飞船已经被拆了个精光,剥得只剩下绝对必须保留的那些系统了。那么多魔法电池我们也都要全部带上,以备紧急情况,以及定期给蜓蜓喂食魔能防止她再把自己关进茧里,还要在发射日给那几块巨型电池补能,诸如此类。还是再想想有没有其他办法吧。
    总而言之,下回我们再做彩排的时候,开车之前要记得把那些太阳能电池板拔掉,等到我们停下来充电时再把它们接入供电系统。这样我们才能对当前配置下我们能取得的每日续航里程范围有更精准的了解。
    不过话说回来,昨天我们是有足足九个小时都有充足阳光,并拿出了全部太阳能电池板充电的。不如就假设云层的遮挡导致发电效率有百分之十的损失好了——实际根本不可能有这么多,不过保守起见先这么算。这样我们就应该能储存接近41个海盗忍者的电能,此外再加上5个海盗忍者留作备用。在我们睡觉时就连电脑也都是关机的,那么rtg应该还会再增添将近一整个海盗忍者的储能。所以在我今天早晨醒来时,系统里按道理是应该会有瓦时的储电的。而实际情况却只有瓦时。
    也就是说,火星上的某个阴暗角落里藏着个偷电贼,而作为受害者的我们已经被顺走了九个海盗忍者。
    樱桃莓莓抢先一步提出了我想到的建议:把所有会消耗电能的物件一件不落,写成一张清单统统列出来。
    就这么办。首先我们有漫游车的车载计算机以及五台我们从居住舱拿来,主要是为了维持士气的电脑。如果六台同时运作的话,它们的耗电总共差不多是九十瓦。
    漫游车维生系统,以及附带的循环风扇与空气采样仪,平均会消耗二十瓦的电。
    两条从居住舱拿来装在飞船里用于照明的灯带;每条二十瓦。
    漫游车的车载无线电系统,差不多十瓦。开着这玩意是为了在进入居住区或(旅途结束时)mav周围的二十五千米范围内之后方便我们导航用的。这其实是nasa出的主意,不得不说确实很妙。斯基亚帕雷利是火星上的最大陨坑之一,而从地质学角度来看mav其实是挺不起眼的。
    微波炉。或者也可以换种说法,从今往后我愿称之为海盗忍者屠夫。一千两百瓦。我们一直都要用这玩意烹饪土豆,而且一次性还只能勉强塞进去三四个土豆。而相比只是简单加热一份烹饪好的食物包,要用微波炉把一颗生土豆烹饪成我们戏称为“勉强能吃”的状态需要的时间实在是太tm长了。昨天我与三只小马总共吃了三十颗由“屠夫”烹饪的土豆;我很敢肯定,光是那玩意就有可能独吞了整整两个海盗忍者的电能。
    大家还能想到别的东西吗?没了。那就只有这些。
    那今晚我们就把除了维生系统以及漫游车电脑之外的其他东西统统关掉。这两样加起来差不多是三十五瓦,也就意味着就算外头一片漆黑,rtg也应当能以六十五瓦的速度给电池系统充电。要是结果不一样的话,我们就知道是有什么东西被我们漏掉了。
    总结一下日程安排:
    今晚——电器统统关掉,守株待兔抓出偷电贼。
    明天——回到居住区,重启居住舱。(由于居住区现在只剩下六块太阳能电池板接入电网,除探路者之外的设备都已经关闭了。)之后把我们的结果与计划告知nasa。
    明天之后的两天——进行任务第二次彩排。拔掉太阳能电池板行车。
    再之后:操,我怎么可能知道。
    散会。