三千万个薄膜单元。每一个薄膜单元都可以独立进行更换。
组成天帆的这种纳米薄膜,它的主要功能是进行光电转换。它的光电转换效率可以用电子信号进行控制,可以在零到接近百分之百之间任意设定。
随设定的光电转换效率的变化,这种纳米薄膜的透明度也会同时发生变化。未被转化为电能的光都从薄膜中透射了出去,只有极少量的光转化为热能。
当这种纳米薄膜全黑时,透明度为零,光电转换效率接近百分之百。当它接近全透明时,它的光电转换效率为零。
组成天帆的纳米薄膜的这种特性,使得它可以一边发电一边向星际空间发送信号。
天帆发出的电能,除了一小部分用于维持天帆的姿态和位置外,其余部分全部传输给头部的激光发射器。
激光发射器具有众多的激光发射头,它们可以为各种航天器提供电能推力或光帆推力。
剩余的电力则被以激光形式发送到位于蓝星外层空间的巨大的光能发电站,用来发电,输送回蓝星。
天帆不需完全建成,就可以开始工作。在建成三分之一时,它发出的强大电能就已经足以维护天帆系统的运转了。
它的强大激光射到送货飞船的光帆上,既传输电能,也给送货飞船的光帆施加光压。在电能和光压的双重驱动下,可以轻易将前来送货的飞船送回蓝星外层空间。
送货飞船的来程同样也可以用天帆系统驱动。
天帆系统的设计师们,在太空的合适位置设置了大型的薄膜反射器和薄膜透镜系统。这种薄膜反射器和薄膜透镜,可以将天帆系统投射的激光,经过收束后反射回去。
这样激光就调转了方向,可以驱动来程的飞船。
天帆系统的主要费用在于纳米薄膜制造和火箭发射方面。运行方面,天帆系统不但不需要投入,反而是挣钱的,而且收入可观。
由于给各国宇宙飞船提供驱动力和向空间发电站传输电力都是收费的,天帆系统在建设过半后,它的收入就很好地支持了天帆系统的后续建设。
天帆系统远没有人们想象的那样花费巨大。这里的一个重要原因是,纳米薄膜的制作、电磁发射、火箭发射和飞船运输都已经是成熟技术了。
虽然天帆系统看起来如此巨大,技术上如此高端,但它的实际运作花费却并没有想象的高。
这主要得益于天帆系统的一个巧妙的设计:天帆系统是一个被动的信号发射系统。
它并不向星际空间主动发射电磁信号,它仅仅是利用红日光线的传播,对红日光线的亮度进行简单调制,加入要传播的信号而已。因此,天帆系统的消耗很少。
天帆系统不只是个信号发射器,它其实是个很好的赢利项目。它的收入很可观。这是因为天帆系统本质上是个巨大的光电转换系统,它是一个巨大的太空发电站。
如此巨大的面积,它发出的电能之宏大,让一般人难以想象。调制信号发射信号,不过是这个太空发电站的副产品而已。
天帆系统只是将穿过它的红日光按照信号要求进行简单的强弱调制,并不进行复杂的转换。这主要是为了可能的星际智慧生命,一旦接收到天帆系统的信号,可以很容易地进行破译。
这种信号调制很简单。在信号调制系统的驱动下,纳米薄膜的透光率高一些,它透过的光线就强一些,发出的信号强度就大。纳米薄膜的透光率低一些,透过的光线就弱一些,发出的信号强度就小。
天帆系统只是简单地调制信号,而不发射信号。这就省去了庞大的信号发射体系,也省去了发射星际信号需要的巨大能量。
信号幅度强时,薄膜发的电就少一些,信号幅度弱时,薄膜发的电就多一些。天帆系统调制信号只是影响了它的发电量的多少而已。但,天帆以发电为主,电能剩余时才用来发送信号。
发送信号时,天帆的透光率设定为在0到70%之间浮动。也就是说,最低的情况下,也可以将30%的光能转换为电能。
天帆系统的信号,主要靠接收方用大型天文望远镜来观察。远离红日星系到了星际空间,红日光就是很弱的了,唯有利用大型天文望远镜才能精细观察信号的变化。
这等于说天帆系统要求对方的科技水平不能大幅弱于人类。否则,他们就不太可能接收和发现信号。天帆系统的信号调制手段也是基于这样的考虑来设计的。
天帆系统同时也是个信号接收器。它的发电单元是可以独立分配的。平时有一些发电单元会被用于信号监控。
一旦发现可能有星际信号到来,它就会启动更多的发电单元用于接收信号。平时,根据用电需求的多少,它可以随时调节有多少发电单元停止发电而用于信号接收。
几十年前,唐国提出天帆系统的设想时,曾经在国际上引起巨大的争议。
在相关的国际会议上,来自世界各国的顶尖科学们,质疑天帆系统可能给蓝星带来巨大的风险。
按照流传很广的黑暗森林法则,如果有高级文明发现了蓝星文明的存在,可能会向蓝星文明殖民,或者灭掉蓝星文明,以防止蓝星文明可能