月球,廣寒宮基地。
剛剛上來(lái)輪值的基地長(zhǎng)林光宗,翻看著近期月球區(qū)的各項(xiàng)工作進(jìn)度。
目前月球地區(qū),在大中華聯(lián)邦內(nèi)部,已經(jīng)正式納入行政管理編制,不再是之前相對(duì)當(dāng)初的科研基地。
大中華聯(lián)邦—月球?qū)^(qū),下轄三個(gè)區(qū)域,分別是:雨海地區(qū)(首府廣寒宮市)、月背赤道地區(qū)(首府門(mén)捷列夫市)、月軌空區(qū)(首府蟾宮市)。
其中月背赤道地區(qū),是今年四月份才設(shè)立的新基地,目前僅僅在門(mén)捷列夫環(huán)形山邊緣,建立了一個(gè)擁有60艙的探索基地。
至于雨海地區(qū)、月軌空區(qū),這些都是在之前的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步整合改制的。
林光宗在今年四月中旬,才從藍(lán)星過(guò)來(lái)月球,目前月球?qū)^(qū)的總部,就在廣寒宮市中(前廣寒宮基地)。
由于廣寒宮市的本地工業(yè)原材料產(chǎn)能不斷提升,這給月球?qū)^(qū)的快速擴(kuò)張,提供了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。
他翻看著四月份的月球工業(yè)產(chǎn)能數(shù)據(jù),月球?qū)^(qū)的工業(yè)產(chǎn)能,都集中在廣寒宮市。
上個(gè)月的工業(yè)產(chǎn)能:發(fā)電量23.7億千瓦時(shí)、泡沫硅鋼7514噸、鋁合金2536噸、鉛復(fù)合板332噸、硅鈣填充劑8527噸、鈦粉8.6噸、氧氣1.1萬(wàn)噸、開(kāi)采地下水5361噸、氮?dú)?36噸……
除了無(wú)法生產(chǎn)精密儀器和電子產(chǎn)品,月球的普通材料,基本可以自給自足了,不需要藍(lán)星浪費(fèi)運(yùn)力,運(yùn)輸笨重的建材和水資源。
甚至廣寒宮市的航天港,還可以補(bǔ)給一部分燃料。
不過(guò)近期燧人系和科學(xué)院、工程院,對(duì)于未來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料,存在很大的分歧。
目前中華航天局的主流發(fā)動(dòng)機(jī),是爆轟火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為主,氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)、氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)為輔助。
本來(lái)以N20/N30為燃料的爆轟火箭發(fā)動(dòng)機(jī),在藍(lán)星和近地軌道、同步軌道上,性?xún)r(jià)比是最高的,比沖和推力也非常強(qiáng)大。
但N20/N30固體燃料,在月球上遇到一個(gè)問(wèn)題,那就是月球缺乏氮源,哪怕是一小部分礦物中,或者月球地層中,蘊(yùn)含著一定的氮元素,其總豐度也非常少。
沒(méi)有足夠的氮元素,就沒(méi)有辦法在月球上大規(guī)模合成N20/N30系列燃料。
如此一來(lái),往來(lái)于藍(lán)星和月球之間的宇宙飛船,就沒(méi)有辦法在月球獲得N系列的燃料補(bǔ)給。
因此必須想辦法,解決這個(gè)問(wèn)題,讓燃料可以在月球就地取材。
燧人系、科學(xué)院和工程院,再加上航天科工和航天局,對(duì)于這件事,都有不同的看法。
航天科工和航天局希望用氫氧發(fā)動(dòng)機(jī),代替一部分N燃料發(fā)動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)兩種燃料互補(bǔ)。
而科學(xué)院和工程院,則主張電磁投射方案,打算在月球正面的赤道中部,建立一個(gè)質(zhì)量投射基地。
利用質(zhì)量投射的方式,將宇宙飛船發(fā)射回藍(lán)星。
至于燧人系的方案,則是打算建設(shè)核動(dòng)力粒子發(fā)動(dòng)機(jī),直接利用核動(dòng)力作為電源,加熱和電離原子,將熱離子噴射出去,推動(dòng)宇宙飛船前進(jìn)。
這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn),就是超強(qiáng)續(xù)航,以及燃料補(bǔ)給方便。
離子發(fā)動(dòng)機(jī)的能量是電能,而燃料(工質(zhì))是容易電離的元素,但如果在特定條件下,采用普通的氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化硅之類(lèi),也是可以的,最多就是效率下降一些。
而且元素之間的電離難度,并非一成不變的。
根據(jù)如今流行的電場(chǎng)合成理論,每一種元素或者化合物,都存在特定的高效率電離條件。
這些特定條件,一般是溫度、光波頻率、磁場(chǎng)強(qiáng)度、壓力和電流電壓強(qiáng)度之類(lèi)。
比如氧化硅、氧化鐵、氧化鋁這些常見(jiàn)的化合物,燧人系已經(jīng)弄清楚了其性?xún)r(jià)比最高的電離條件。
在最佳條件下,能耗會(huì)下降非常多,而電離效率卻會(huì)提高。
這也是燧人系要發(fā)展核動(dòng)力離子發(fā)動(dòng)機(jī)的原因之一。
對(duì)于藍(lán)星—月球周邊的太空探索,或許使用核動(dòng)力離子發(fā)動(dòng)機(jī),會(huì)顯得大材小用,速度也不一定比得上化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。
但人類(lèi)要走出藍(lán)星—月球這個(gè)行星系統(tǒng),走向太陽(yáng)系的其他行星,那核動(dòng)力離子發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì),卻會(huì)迅速的提升。
核動(dòng)力作為能源核心,可以保證宇宙飛船十幾年不需要更換核燃料。
而氧化鐵、氧化鈣、氧化鋁,或者其他常見(jiàn)化合物,都可以作為工質(zhì)使用,這有效地降低了工質(zhì)的補(bǔ)給難度。
假如現(xiàn)在有兩艘飛船,一艘是常規(guī)化學(xué)動(dòng)力宇宙飛船,另一艘是核動(dòng)力離子飛船,目標(biāo)都是火星。
那可以中途不斷加速的核動(dòng)力離子發(fā)動(dòng)機(jī),在長(zhǎng)距離的飛行中,具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。
可以抵達(dá)火星后,直接挖掘火星地表的土壤,作為發(fā)動(dòng)機(jī)工質(zhì)。
而常規(guī)化學(xué)動(dòng)力,哪怕是最容易獲得的氫氧,也需要特定的電離工廠(chǎng)和相關(guān)配套設(shè)施。
當(dāng)前的宇宙飛船,肯定沒(méi)有辦法塞進(jìn)去一個(gè)電離工廠(chǎng),因?yàn)檫@樣做,還不如直接用核動(dòng)力離子發(fā)動(dòng)機(jī),何必脫褲子放屁——多此一舉。
三方的方案,各有千秋。
航天科工、航天局的方案相對(duì)保守,卻非常穩(wěn)妥。
兩院的月球質(zhì)量投射器方案,工程量龐大,技術(shù)到?jīng)]有什么問(wèn)題,不過(guò)存在一個(gè)隱患,那就是質(zhì)量投射器,會(huì)導(dǎo)致月球加速遠(yuǎn)離藍(lán)星。
燧人系的核動(dòng)力離子發(fā)動(dòng)機(jī)方案,遠(yuǎn)景不錯(cuò),就是核動(dòng)力上宇宙飛船,存在一定的難度。
按照燧人系的方案,是直接跳過(guò)核裂變反應(yīng)堆,一步到位采用核聚變反應(yīng)堆。
問(wèn)題是現(xiàn)在的核聚變反應(yīng)堆,體積太過(guò)于龐大,目前中核集團(tuán)設(shè)計(jì)的新一代金烏核聚變發(fā)電機(jī)組(功率4000兆瓦),可以縮小到5.7萬(wàn)噸左右。
單一個(gè)發(fā)電機(jī)組,就5.7萬(wàn)噸,航空母艦都裝不進(jìn)去,就更別提最大只有幾千噸的宇宙飛船了。
現(xiàn)在三方對(duì)于技術(shù)發(fā)展路線(xiàn),已經(jīng)爭(zhēng)論了快四個(gè)多月,還是沒(méi)有拿出一個(gè)合理的解決方案。
如果核聚變發(fā)電機(jī)組可以壓縮到5000噸以下,那航天局肯定愿意上馬核動(dòng)力離子發(fā)動(dòng)機(jī)的。
奈何核聚變發(fā)電機(jī)組,是造大容易,造小困難的技術(shù)。
哪怕將發(fā)電功率壓縮400兆瓦,體積和重量也下降不了多少,因?yàn)楹芏鄸|西,因?yàn)椴牧虾驮O(shè)計(jì)問(wèn)題,已經(jīng)被固定在一個(gè)范圍內(nèi)。
不過(guò)倒不是沒(méi)有解決的思路,金烏和湯谷的基本原理是一致的,燧人系的科研人員想到了一個(gè)治標(biāo)不治本的方案。
只是這個(gè)方案需要月球方面的支持。
林光宗過(guò)來(lái)月球當(dāng)基地長(zhǎng),很大程度上的原因,就是要過(guò)來(lái)這里承辦一個(gè)新的工業(yè)基地。
這個(gè)工業(yè)基地,規(guī)劃的位置在廣寒宮市東南方向,距離大約572公里,處于雨海的中部。