2023年技术领域新动向飞行出租车和卫星电话
12月5日星期一凌晨1:03,加利福尼亚的劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)发出地球上最强力的激光,那是一次震惊世界物理界和其他领域的试验。
激光聚焦一个像一粒胡椒大小的燃料容器,产生的高温和压力引发聚变反应,核聚变也是太阳能量的来源。
在加州的国家点火设施(NIF)之前就做过类似试验,但在这次试验中,来自聚变反应的能力超过了引发反应的激光能量。
对于研究人员来说,这是个标志性的时刻。不过要聚变反应堆用于民用发电,还是任重道远。这次试验只是展示了能够奏效的物理原理。
聚变反应堆有极其诱人的前景。它只需要很少的燃料,不会制造任何温室气体,几乎没有放射性核废料。目前世界上的核反应堆都会产生放射性核废料。聚变反应
国家点火设施的成功触动了10多家私营公司,他们希望将来能建造商业用途的聚变反应堆。
在英国的一个私营项目希望在2023年取得进展。在牛津附近成立了一个名为First Light Fusion的公司,他们找到了制造聚变条件的新方法。
他们的办法是发射小铝盘,以每秒20公里的速度冲击一个特殊设计的靶标。靶标里面有聚变所需的燃料。
靶标被击毁的时候产生能够激发聚变反应的巨大压力波。
去年早些时候该公司取得了巨大的进展,First Light公司证实他们使用上述方法制造出聚变反应。
2023年该团队将开始使用一个规模大得多的反应堆Machine 4,他们希望能够用这个反应堆突破聚变的魔幻门槛,即所谓的"净能量增益",也就是聚变释放的能量超过输入的能量。
这个公司正在和其他十多家公司进行一场竞赛,争相率先实现这种聚变,但是该公司的创始人坚信他们在沿着正确的路径推进。
这家在牛津的核聚变公司的联合创始人兼首席执行官霍克(Nick Hawker)博士说,"我认为在2023年我们会做出重大的战略性改变,即从一个复杂重要的试验阶段朝商用聚变能量的目标发展。"
与此同时在美国,在2023年初也会有另外一个关于聚变的重要宣布。
美国政府将宣布哪家私营公司将获得5千万美元的资助,建立一个试行的聚变工厂。他们的目标是在2030年代初获得一个能够运行的聚变反应堆。未来的飞行是这样?
想象一下,一架飞机能像直升机那样起飞和着陆,但却没有直升机那样的噪音,高昂的造价和排放。
研发所谓的电动垂直起降飞机(eVTOL)的公司就有这样的设想。
这种飞机是为短途飞行设计,载客量也不多,全世界有十多家公司进行这样的研发,他们认为对这种新型飞机有很大需求。
这些公司认为电动垂直起降飞机能够减少飞行成本,因为电动马达运行成本和维护成本都比直升机发动机更低廉。
除此之外,他们还说这种新型飞机噪音更低,没有排放。
在布里斯托的垂直航天(Vertical Aerospace)公司就希望进入这个新领域发挥作用。
该公司的VX4样机去年早些时候升空试飞。在首次试验中,这架飞机用绳索连接地面,升空盘旋了十分钟。
不过真正的进展要在2023年的一系列试飞中实现。这架飞机将从垂直起飞状态进入向前飞行状态,飞行高度将更高,速度也会更快。
试验的目的是为VX4机型取得运行证书,让这种飞机在2025年能够载客飞行。
德国公司Volocopter也计划在今年公开测试飞行他们的VoloCity机型。该公司希望在2024年取得许可证,然后在新加坡,巴黎和罗马推出空运服务。
在今年,Lilium公司计划制造他们自己的电动垂直起降飞机。这家公司也设在德国,他们自2017年以来共测试过5种样机。
他们没有像Vertical Aerospace和Volocopter那两家公司那样使用螺旋桨,而是使用了30个电力喷气发动机 ,这些喷气发动机一起转向,让飞机从垂直起飞状态进入向前飞行状态。
所有这些项目都要获得航空监管当局的证书,那将是个繁琐,耗费巨大的过程,他们可能需要数年才能获得飞行许可证书。电讯信号盲点的终结?
即使在发达的富裕国家,都有一些电讯信号不强或没信号的地方,人们在那里就无法使用手机。
在世界上许多贫穷国家和偏远的地方,亿万人口没有电讯信号覆盖,那是个巨大的,等待开发的市场。
在美国得克萨斯州的AST太空网络宽带服务公司(AST SpaceMobile)计划要填补手机市场这块空白。
在手机行业最大的一些公司,包括AT&T和Vodafone的支持下,该公司正在研发一种技术,让手机直接同卫星连接,打电话或用5G速度使用数据。
目前他们有一颗低轨的测试卫星,今年他们计划发射另外5颗卫星。这些卫星能地提供断续性信号覆盖,可能在2024年当他们有100颗卫星在轨道运行的时候,就能提供全球不间断的信号服务。
AST不会直接向客户出售服务,而是和手机服务供应商合作,作为额外选项提供卫星信号覆盖服务。
这种服务将对马斯克研发的卫星宽带服务星链(Starlink)构成挑战。星链需要在地面设小型卫星天线同卫星宽带信号连接。
AST公司希望用他们直接用手机联系卫星的方便性,合理的价格吸引客户。
AST太空网络宽带服务公司的首席战略官斯科特·维斯聂维斯基(Scott Wisniewski)说,"信号覆盖空隙是个现实存在的问题。因此迫切需要有解决方案,需求市场也很大。这就是我们为什么能够从移动网络运行商那里得到如此多的支持"。
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