伊卡洛斯航行计划：超导态的“星际风筝”( 二 ) _卡洛斯

【伊卡洛斯航行计划：超导态的“星际风筝”】而其中还有一个问题：飞船上使用的设备在大几十年的星际飞行中，还需要保持一个较适合的工作温度，所以还得配上巨大的散热器进行散热。我们不仅要回收损失的热量，还要想办法为设备降温，这似乎是一个很棘手的问题。科学家尝试使用液体或者气体通过这些需要降温仪器的周围，将辐射出来的热能进行回收，同时也达到了降温冷却的目的。
但是，即使这一切都做到位了，还要确保这个热循环系统能在几千度的工作环境下工作将近一百年。而这个还仅是被应用于飞船建造的材料所必须忍受的极端条件之一。另一种极端的环境则是低温，比如飞船上发动机磁场则就要使用超导态的电缆所产生。在1986年的材料研究上，温度必须冷却在零下273摄氏度，逼近绝对零度时可产生这类超导现象。而材料研究的进步，仍然需要达到零下243摄氏度，最高温度值也必须有零下238摄氏度。
而目前的材料学上的能维持超导的温度在零下138摄氏度。从几千摄氏度的温度到维持超导态的工作温度，都对材料研究产生不小的难题。此外，在飞船上使用的核聚变发动机中，还要使用质量更轻、强度更大的的绝缘导线，用以抵抗强大的磁力引爆产生的电离辐射，所以，从上述角度可以看出，用于飞船发动机制造的材料，不仅要承受住几千度的高温，也要具有优异的超导态性能，同时还必须更轻更强，使得飞船得以实现借鉴风筝的设计思路。
科学家估计，一旦飞船进行完长距离的航行加速后，主发动机需要被关闭，并且进行减速，这时候飞船就需要有另一套的电力供应体系，这可能是某种结构紧凑而且非常先进的核反应堆。
从20世纪70年代起，用于核电站核能转换成电能的一个相对有效的方式是使用涡轮发电机，由核能产生热量带动涡轮的转动，并产生电力。科学家从那之后，也再讨论如何使用热点材料，将热量转换成电能，并提高这种能量转换的效率。而涡轮电机在能量转换的过程中，虽然起到了相关的作用，但是涡轮电机转动组件间的摩擦明显会造成能量的损失，所以在伊卡洛斯飞船上，需要没有转动部件的能量交换系统，也就是说，科学家希望使用一个固态材料，作为核能与电能之间转换的媒介。
由于飞船要飞行将近百年的时间，零件磨损不仅会造成能量累计效应的损失，也使得转动零件寿命下降。而采用固态能量交换机制的优点是显而易见的。相比较而言，在过去的40年里，制造业的发展进程显得有些缓慢，而在材料添加剂制造上的却有着较大的进步，特别是再自动化加工设备上显得日益强大。各个部件间的可以做到一层层的吻合，而仅仅是简单地将不同结构进行连接并不能使整体变得更轻更强，这就需要从材料上入手，由于传统材料制造工艺上的限制，使得用于宇宙飞船建造的材料在短期内达到最优化的水平还有一定的难度。
当然，目前开发的这些技术已经被应用航空领域，特别是下一代的宽体客机，使它们更轻、更有强度，比以往任何时候由人类制造的飞机更加坚固。比如，在20世纪60年代的阿波罗登月计划中，其中就有一个先进的自动化焊接系统被成功研制，其被应用于组装体积超级巨大的土星五号重型火箭，由于焊接的可靠性以及高效性，使得土星五号这个级别的重型火箭在结构重量上得以减轻，这同时也是一个关于提升材料制造业能力使航天活动得以进步的先例之一。