作者:十月廿二
二号操作台前的苏云同步启动预电离系统,射频波将等离子体电离度进一步提升到15%。
每一个带正电的氦离子在磁场中受到洛伦兹力作用,沿着与磁场和流速都垂直的方向偏转,而质量更小的自由电子则以相反方向运动。
这种电荷分离在发电通道两侧的电极上产生电势差,当外电路接通时,电流便开始流动。
苏云紧盯着霍尔探头的读数:“等离子体β值0.25,磁雷诺数80,流动稳定性良好。”
“电压稳定在48千伏,电流160安培……发电功率7.7兆瓦!”
控制室里爆发出震耳欲聋的欢呼声。
技术人员们互相击掌,有人甚至偷偷抹起了眼泪。
彭觉先走到主控台前,调出所有关键参数的曲线。
反应堆运行平稳,发电效率比预期高出12%。
最重要的是,整个系统证明了核能直接转换为电磁能的可行性——这在太空环境中意味着无需庞大散热系统就能实现高效发电。
“所有系统都运行完美,我们做到了。”韩陈峰上前两步,来到彭觉先旁边,“给常院士打电话吧。”
第1485章 月球还是火星
当天的稍晚些时候。
京城,国家航天局。
会议室墙上的电子时钟显示14:23,灯光在午后的阳光下似乎显得格外明亮。
战略决策会议已经进行了两个小时,但空气中仍然弥漫着浓郁的紧张与期待。
椭圆形的会议桌周围坐满了华夏航天领域的顶尖专家,投影屏幕上,萤火一号传回的火星地表高清图像与嫦娥三号拍摄的月面环形山交替闪现——
2010年是华夏航天发展的关键转折点,按照十几年前华夏航天所制定的战略规划,在天宫一号和嫦娥二号任务顺利完成之后,整个第一阶段就已经接近完成。
而此时,华夏航天人正站在十字路口,需要决定下一阶段的研发方向。
尤其在轨道外探索方面。
是继续全力深耕月球,还是分出一部分资源,向更远的火星进发?
尽管这种级别的决策显然不可能在航天局层面上直接做出,但大量专家如果形成统一意见,仍然能极大程度上影响决策层的判断。
因此,无论出于个人得失还是国家航天计划的发展前景,双方都不愿意轻易妥协退让。
华夏科学院国家空间科学中心主任吴记推了推眼镜,站起身走向投影屏幕。
实际上,他不仅是萤火一号,同时也是嫦娥一号和嫦娥二号工程的项目负责人,并不像其他大多数与会者那样先天带有立场倾向。
但经过深思熟虑之后,他还是选择为火星探测争取更多资源。
“各位同事,根据萤火一号最新传回的数据,我们已经成功绘制了火星高层大气和电离层的三维结构图。”吴记的声音沉稳而有力,说话的同时点击遥控器,屏幕上随之出现了一组复杂的数据曲线和彩色图像。
按照最开始的计划,萤火一号/福布斯-土壤探测项目会是一个涉及面较广,但相对浅尝辄止的试探性合作,只是在常浩南的促成之下,后者将探测目标从火卫一转向火星,也因此而降低了不少难度,发射时间也从原定的2011年提前到2009年。
迄今为止,萤火一号和福布斯号都已经成功运行了218个火星日,甚至超出了设计寿命。
“特别值得注意的是,“吴记继续道,调出一组新的光谱图,“在火星晨昏线附近,我们观测到了显著的等离子体密度梯度变化。这与地球电离层有本质区别,表明火星大气与太阳风的相互作用机制更为复杂。”
他放大了其中一组数据:“我们首次确认了火星电离层中存在金属离子层,主要成分为铁、镁和钠。这些金属离子来源于微陨石烧蚀产物,它们在火星磁场缺失的情况下形成了独特的垂直分布结构。”
吴记停顿了一下,环视会场:“更重要的是,福布斯号探测器已经完成了对乌托邦平原南部区域的详细勘测。”
屏幕上切换为一张地形图,上面标注着各种彩色标记:
“通过中子反照率测量和地下雷达扫描,我们认为该区域可能存在丰富的水冰沉积,深度在表层以下1到3米处,纯度高达60%-70%……以上研究成果将在与俄方科学家协调后共同发表……”
尽管“火星表面存在水”这件事已经从最初认为的不可能逐渐成为学界共识,但如此直观的证据,还是让会场响起一阵低声讨论。
吴记要的正是这种效果。
等待片刻之后,他提高了声音:“基于这些发现,我建议将第二阶段深空探测的部分资源转向火星,我们已经有能力支持更大规模的火星表面探测,甚至建设并维持一个长期运行在火星轨道上的研究设施……”
但不出所料地,如此激进的计划很快引来反对。
“我不同意这个观点。”载人航天工程应用系统副总指挥顾印东院士直截了当地表态。
这位七十多岁的老院士头发花白,但眼神锐利如鹰,作为华夏探月工程的元老级人物,他对月球探测有着难以动摇的执着。
“火星探测固然重要,但我们必须考虑实际可行性。”
顾印东站起身,走向另一侧的屏幕控制器:“嫦娥三号的成功已经证明,我们在月球探测领域的技术已经成熟。”他调出月球车传回的最新数据,“根据X射线衍射和激光诱导击穿光谱分析,我们在雨海地区发现了钛铁矿(FeTiO3)含量异常高的玄武岩样本,钛含量达到8%-12%,远超地球同类岩石。”
月球上的钛铁矿是未来原位资源利用的关键目标。通过氢还原法可以从中提取氧气和金属钛,前者可供呼吸和火箭推进剂使用,后者则是建造月面设施的优质材料。
随后,他又放大了一张永久阴影区的热红外图像:“更重要的是,绕月探测器在月球南极沙克尔顿环形山内壁发现了水冰存在的直接证据,通过LEND中子探测器测量,我们估算该区域水冰储量可能超过100万吨……这些内容,吴主任你应该也是非常清楚的。”
顾印东转向在场的其他人,语气变得更为坚定:
“这些资源对于建设月球科研站至关重要。相比之下,火星资源还停留在理论推测阶段。”他再次停顿了一下,“因此,我们应当继续集中全部力量,在探月计划绕、落、回三步完成之后,尽早、尽快建设无人值守但长期存在的月球科研站,并在此基础上发展有人科研基地。”
显然,他的野心相比吴记来说并不小。
虽说月球相比火星离得更近,但在上面直接盖基地仍然堪称大胆。
或许是自己也意识到了这点,顾印东又补充道:
“在今年年初,上级已经在内部通气会上表示过,接下来的十年,是我国在航天领域抢占话语权和领导权的关键阶段,探月计划在能够满足这一要求的前提下风险更低、投入更少、周期也更短。相比之下,火星探测的不确定性较高,分散精力和资源有可能导致错失时机,因此应设置在更下一步开始考虑。”
这一段内容把技术可行性和政治需要严密结合起来,杀伤力果然了得。
作为空间探测部门的主管一把手,谁先谁后对于吴记个人而言影响不大。
但他显然不愿意这么容易就放弃自己的主张。
“顾院士,火星的资源潜力同样不可忽视,福布斯号已经采集了火星土壤样本,土壤号返回器预计三个月后抵达地球。”他调出采样机械臂的工作录像,“根据激光诱导击穿光谱的实时分析,这些样本可能包含含水硫酸盐和层状硅酸盐,这些都是水岩相互作用的重要证据。”
“可能?”顾印东摇头,“吴主任,科学讲究的是确定性。月球我们已经有了实地数据,而火星还停留在'可能'阶段。”
会议室里的气氛变得凝重。航天局负责人孙燕来局长坐在主位上,没有立即表态。
作为华夏航天的掌舵人,他需要权衡各方面的因素——不仅是科学价值,还有政治影响、经费分配和技术风险。
这时,工程院梅元洪院士突然举手示意发言。
这位极地建筑专家很少在航天会议上主动发言,但他带领的团队已经秘密开展了三年的外星建筑研究。
“各位,关于在地外行星建设科考站或基地的可能性,我们已经有了一些方案。”
梅元洪的声音温和但坚定,说话的同时打开自己的笔记本电脑,接入投影设备之后投出了一组建筑结构图:
“这是我和团队设计的'三叶草'月球科研站概念。核心思想是利用原位资源建造,最大限度减少地球运输负担。”
屏幕上显示出三个相互连接的舱体结构,围绕一个中央核心舱。“我们借鉴了南极科考站的经验,但采用了更先进的材料和技术。”他放大其中一个细节图,“外壳采用月壤3D打印技术,使用微波烧结法将月壤颗粒熔结成坚固的陶瓷层,厚度30厘米时可提供相当于1.5-2米混凝土的辐射防护。”
“建筑内表面则采用凯夫拉纤维增强的聚酰亚胺气凝胶作为充气结构,“梅元洪继续解释,“这种复合材料在-180℃至150℃范围内保持稳定,可承受0.5个大气压的压差,结合外部主结构,完全可以承受月球表面的环境。”
会场响起一阵惊叹声。
梅元洪又展示了一段结构测试视频,画面中一个通体铅灰色的建筑模型被安置在一个被密封起来的测试平台上。
旁边压力计的读数表明,平台外部已经被抽成了接近真空状态。
“我们的1:10模型已经通过了真空、温度循环和微陨石模拟测试。如果投入足够资源,十年内我们就有望在月球上建立半永久性科研站,至于人员驻留……这取决于载人登月的时间节点。”
不难听出,他其实是站在“月球派”一边,毕竟只有顾印东提到了外星基地的部分。
然而,后者听罢却是脸色一变。
梅元洪支持他不假,但会前二人并未进行过通气,导致刚才那番话里其实有不少能被对方利用的部分。
第1486章 在轨加注
火星土壤也称“风化层细粒物质”,其物理化学性质与月壤有显著差异。较高的铁含量使其具有更好的微波吸收特性,而存在的水合矿物则可能在烧结过程中起到粘结剂作用。
果然,吴记立即予以回应:
“梅院士的设计非常出色,但同样的原理完全可以应用于火星。”他调出一组对比数据,“实际上,火星土壤的颗粒特性反而更适合原位生产——平均粒径50微米,形状系数0.7,且含有2%-3%的氧化铁,这些都是理想的烧结原料,而且据我所知,京航大学方面已经进行过不少相关研究。”
“另外。”不等梅元洪有所反应,他又继续道,“火星大气虽然稀薄,但仍然能提供约5%地球表面的大气压力,这对充气结构的应力要求更低,即便从使用寿命和失效概率的角度,火星也更具优势。”
“各位,请允许我插一句。”紧跟着吴记的发言,火星探测任务总设计师张荣乔突然开口:“根据萤火一号的磁力探测数据,我们发现火星表面存在局部强磁异常区。”
他调出一张火星磁场分布图:
“我们知道,火星没有很强的固有磁场,但其地壳中仍保留了古代磁场的‘化石’记录。这些磁异常区域跨度可达1000公里,强度在10-1500nT之间,能偏转部分太阳高能粒子。特别是在南半球高地,磁场强度可达地球表面的15%,虽然不足以完全阻挡宇宙射线,但仍然可以提供足够的辐射防护。”
张荣乔展示了最新的辐射剂量模拟结果:
“在磁异常区的地表,如果结合必要的防护技术,设备,或者宇航员接受的年辐射剂量可控制在150mSv以下,基本相当于国际空间站的水平,这比月球表面的500mSv要安全得多。”
会场内又一次活跃起来。
只不过,大家的兴趣被转移到了火星上面。
“但登陆火星的难度呢?”
顾印东不能放任大好的局势反转,只好祭出杀招:
“月球只有地球六分之一重力,而火星是三分之一,着陆过程需要更复杂的减速系统,更不用说运载能力的问题……我们眼下最强大的运载火箭是长征五号,地球同步转移轨道运载能力有大约14吨,但要将载荷送往火星,由于需要更高的逃逸速度和更长的转移轨道,运载能力会大幅下降至5吨左右。”
“即便是计划中的长征九号,近地轨道运载能力预计140吨,火星转移轨道运载能力也只有20吨左右,对于载人任务来说仍然非常极限,而且就算成功,也会像阿波罗任务那样,无法开展太多复杂的研究活动。”
说到这里,他敲了敲面前的桌面,以示强调:
“而如果要建设科研站乃至基地,那就需要单次50吨甚至更高的火星转移能力……这样的数据,即便放眼整个人类航天史,也只有仅停留在设想阶段的祝融星-大力神火箭能够实现,而至少在可见的未来内,我们还没有这一级别运载火箭的研发计划。”
祝融星-大力神是能源项目的最终版本,体量几乎两倍于运送暴风雪号航天飞机的能源号。
因为指标过于夸张,一般都被算作是“设想”范畴。
应该说,顾印东这一波确实命中了火星计划的死穴。
上限偏低。
争夺领导权这种事情主要看一个噱头,在这种事情上,你哪怕发射一百个无人探测器,也不如真的把人送上去一次。
而以10年的窗口期来算,搞出支持载人登月的长征9号尚有可能,但要在此基础上再增加近一倍的推力……
时间方面属实来不及。
一直没有明确表态的孙燕来局长也紧跟着开口:“张总师,你们的发现确实重要,但正如顾院士所说,登陆火星本身的技术挑战仍然存在……“
会场陷入了沉默。每个人都知道他说的是事实——
除非有什么革命性的技术突破。
就在这僵持时刻,载人航天工程总设计师周平建清了清嗓子:“各位,我想提一个可能被忽视的方案。”他停顿了一下,“常浩南院士在几年前曾提出过一个深空探测中转站的设想”
会场立刻响起一阵低声议论。
在座的绝大多数人其实都听说过这个项目,只是都没有被纳入到“未来十年”这个期限的考虑当中。
实际上,如果换个人提出类似设想,那么甚至都不会被当做一个正经的“项目”来看待。
最多只能算是规划。
也就是常浩南今年还不到四十岁,眼瞅着未来还有二三十年能亲自跟进,所以才多了几分严肃性。
孙燕来微微皱眉:“周总师,那个项目太过超前了。在地月拉格朗日点建设中转站,需要的技术和资源——“
“但理论上可行,“周平建坚持道,调出一张轨道力学示意图,“如果在L4点建立中转站,我们可以分阶段向火星,或者月球运送物资和人员。先使用常规火箭将组件运到中转站,在那里进行在轨加注,或者组装成更大的飞船。”
他事先并没有进行这方面的准备,因此只好临时绘制一个简单的图形演示:“如果考虑在轨加注的方案,那么无论月球还是火星,单次发射的质量要求都会大大降低了,更重要的是,从中转站出发的任务可以容许更大范围的时间窗口,使用更低能量的转移轨道,节省30%-40%的推进剂。”
这一次,就连最先主张瞄准火星的吴记都忍不住摇头:
“可是那需要数十次发射和太空组装,前置的成本和时间都难以估量,而且更关键的问题是,相关技术还全都处在技术论证乃至初步方案阶段,很难说什么时候才能正式转入开发阶段……”
“……”
他想要推进火星项目不假,但还不至于为此而不择手段。
现场的环境重新变得嘈杂起来,来自不同单位和研究方向的技术人员纷纷发表看法,一时间竟显得有些焦灼。
突然,会议室角落的小门被推开。
一名年轻的联络员快步走了进来,脸上带着掩饰不住的兴奋,并快步来到孙燕来局长身后,俯下身子低声说了几句话。
在近百道目光中,孙燕来的表情从一开始的惊讶变成茫然,接着迅速转为震惊。
他先是抬起头,扯过话筒,似乎想要对所有人说些什么,但犹豫片刻之后又重新捂住麦克风,再次跟那名联络员耳语了几句。
直到后者连续点了三次头之后,孙燕来终于深吸一口气,重新看向面前的几十号人。
上一篇:这个皇帝不仅摆烂,还没有素质
下一篇:返回列表