第一千三百五十八章 兩套方案


  第一千三百五十八章 :兩套方案

  將磁場激波轉向技術的理論整理出來後,季石也沒有耽擱時間,第一時間將方案匯報給了徐川,得到的回覆只有八個字。

  「大膽去做,資源暢通!」

  沒有多餘的詢問,沒有謹慎的保留。

  徐川甚至沒有要求召開一次正式的專家評審會,直接就通過相關的方案。

  季石盯著屏幕上的那行字,沉默了很久。

  他知道這八個字的重量。

  這意味著地球總部那邊,所有質疑的聲音都已經被徐川擋在了門外。

  意味著星海研究院、航天科工、中科院以及參與火種工程的各國機構,都必須無條件地向這個方向傾斜資源。

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  也意味著,如果失敗,沒有任何藉口。

  接下來的一個月,是火種工程後勤體系運轉最快的一段時間。

  地球總部,星海研究院作為頭腦,調動了來自全世界各地的工程師與科研人員,集中人力物力開始對磁場激波轉向技術進行攻堅。

  來自全世界數十個國家、一百多家科研單位高校的工程師、物理學家、材料學家被緊急徵調。

  這其中有白髮蒼蒼的院士,有剛畢業的博士,有在高溫超導領域浸淫三十年的學者,也有在等離子體物理頂級期刊上發表過重磅論文的青年學者。

  數百名工程師和科研人員以十到三十人組成不同的小團隊,從不同的角度對磁場激波轉向技術展開研發工作。

  從超導線圈的微型化與抗熱震設計、磁場發生器的能量匹配、激波錐形態的實時探測與反饋控制算法、耐高溫隔熱複合材料的製備工藝

  每一塊都是硬骨頭,每一塊都需要在最頂尖的實驗設備上反覆驗證。

  而那些實驗設備的運轉,每一秒鐘都在燃燒天文數字的資金。

  歐空局的等離子體物理實驗室、櫻花國宇宙航空研究開發機構的電弧加熱風洞、沙俄科學院的高超音速激波管、米國國家強磁場實驗室.

  所有參與火種工程的成員國,幾乎全都在這一刻停下了手頭上所有的研究,轉而全力支持磁場激波轉向技術的研發。

  沒有人猶豫。

  不是因為這是國際合作項目,也不是因為政治壓力,更不是因為一紙來自巡天號的簽字畫押.

  而是因為所有人都清楚,如果副心二號渦流失控,整個火種工程將前功盡棄。

  幾千顆隕石、數十萬億資金、一代人的心血,都將化為泡影。

  這不是某一個國家的工程,這是全人類的工程。

  而在這個關乎全人類命運的時刻,科學沒有國界,資源不分你我。

  磁場激波轉向技術轉向工程啟動的一個月後,三組不同的可行性最高的方案經過會議被確定,然後同時進行開工。

  『磁控等離子體矢量推進器』就是其中的一組方案,其核心不是火箭發動機,而是一組嵌套在隕石內部的高溫超導線圈。

  當隕石以超高音速穿越火星大氣層時,線圈通電產生強磁場,與隕石前端激波錐內的等離子體相互作用,改變激波錐的形態——從而改變隕石的飛行方向。

  這套系統從設計的角度上來說沒有活動部件,響應速度達到毫秒級,而且不需要攜帶任何推進劑。

  「缺點呢?」

  巡天號的會議室中,季石看著『磁控等離子體矢量推進器』設計小組的組長,來自華科院磁物理研究院的莫俊教授,開口問道。

  莫俊:「它需要巨大的瞬時功率,以及極其精確的磁場控制算法。

  「如果要實現以磁場激波控制隕石的方向,那麼磁場控制的精度要求是微特斯拉級的——我們需要在千分之一秒內完成激波錐形態的實時計算和磁場調整。」

  「除此之外,超導線圈需要冷卻。我們需要重新設計一套冷卻系統,難度也極大。」

  儘管在2032年的今天,氧化銅基鉻銀系室溫超導材料已經出現。但室溫超導並不代表它能無視溫度在任何條件下都超導。

  尤其是隕石和小行星進入火星大氣層的時候,氣動加熱會讓隕石表面溫度飆升到一千攝氏度以上。

  這意味著隔熱和冷卻系統的設計難度極高。

  會議桌的首位上,季石盯著全息投影上的數據看了一會,沉聲開口道:「控制方案交給計算機組,他們會解決的。」

  「現在的關鍵是冷卻,你們的解決方案呢?」

  隕石和小行星再入火星大氣層的時候,溫度能達到一千五百度以上。

  在這個溫度下,常規航天技術使用的陶瓷隔熱材料無法完全隔絕。長時間飛行,熱量會像水滴滲透岩層一樣,緩慢但持續地向內部傳導。

  一旦熱量超過預期,必然會導致室溫超導材料失導。

  而失超是超導領域最不願聽到,也是最麻煩的詞。

  因為超導線圈一旦失超,意味著它從零電阻的超導態瞬間轉變為常導態。

  巨大的電流會在電阻中產生劇烈的焦耳熱,輕則燒毀線圈,重則引發連鎖反應,將整個隕石內部結構摧毀。

  對面,莫俊快速地回道:「我們的想法是在超導線圈和隕石外殼之間,加一層主動冷卻系統。」

  「但這需要解決冷卻工質,循環系統等各方面的問題。」

  「另一個呢?」季石問道。

  「另一個.」莫俊遲疑了一下,接著道:「另一個方案可能比較大膽。」

  說著,他看向坐在角落中的另一位年輕工程師,示意道:「陳維,你來解釋。」

  角落中,陳維站了起來,快步地走到走到全息投影前,調出了一組火星大氣的成分數據的同時開口解釋道。

  「第二套方案是利用火星大氣本身作為冷卻工質。」

  會議室里所有人的目光都聚焦到這位年輕工程師身上。

  陳維今年剛滿三十五歲,在火星地球化改造工程項目中,他可謂是年輕的可怕。

  而從航天科工集團抽調過來之前,他就一直從事高超音速飛行器的熱防護研究。

  見所有人都盯著自己,陳維迅速解釋道:「火星大氣的主要成分是二氧化碳,占比超過百分之九十五。」

  「在距火星地表五十公里以上的高層大氣,溫度常年維持在零下一百攝氏度以下。」

  「而即便是在距地表二十到五十公里的中層,溫度也普遍在零下幾十攝氏度。」

  「我們可以在隕石前端設計一組開放式冷卻通道——當隕石以超高音速穿越大氣層時,外部冷空氣從通道入口沖入,與超導線圈的冷端進行熱交換,然後從尾部排出。」

  「整個過程不需要任何泵送設備,依靠動壓驅動即可。」

  陳維剛說完,會議室中就有人皺著眉頭反駁道:「這不可能!」

  「隕石再入時表面溫度會飆升到一千五百攝氏度以上,進入冷卻通道的氣體在接觸隕石外殼的瞬間就會被加熱。」

  「你如何保證進入通道深處的氣體仍然保持低溫?」

  聽到這個問題,站在全息投影前的陳維迅速調出了另一組流體模擬數據。

  「我們不做直通式通道。」他解釋道:「冷卻通道採用『氣膜冷卻』結構——在隕石表面開鑿數百萬個微米級的傾斜孔洞,外部冷空氣從這些孔洞滲入,在通道內壁形成一層貼壁的冷氣膜。」

  「這層冷氣膜的厚度只有幾微米,但它能有效隔絕外部高溫向內部的傳導。」

  「同時,冷氣膜本身在高速流動中不斷更新,這意味著即使局部被加熱,整體溫度仍然可控。」

  說完,陳維緊接著又補充了一句:「但是這需要較高的加工精度。」

  「我們需要在直徑八百米的隕石上開鑿數千甚至是數萬個孔洞,而且每個孔洞的角度、深度、孔徑都要精確控制。」

  會議室的首位上,季石也皺起了眉頭,思索著開口道:「如果是這樣的話,這個方案遠比不上第一種。」

  陳維點了點頭,道:「當然,如果單純是這樣的話,它比第一種方案更麻煩。」

  「但是!」

  說著,他操控全息影像放大了一顆隕石的圖案,緊接著道:「我們可以利用隕石本身的天然孔隙。」

  「絕大多數小行星和隕石都含有一定比例的孔隙率,平均在百分之十到百分之三十之間。」

  「理論上來說,我們只需要在隕石表面噴塗一層特殊的『封孔劑』,然後在需要冷卻的區域用雷射燒蝕掉封孔劑,暴露出的天然孔隙就是現成的冷卻通道。」

  「封孔劑呢?」季石問:「用什麼材料?」

  「一種低溫下固化的有機矽樹脂。」

  陳維快速調出材料參數:「我在設計這種方案的時候就考慮到了,星海材料研究所這邊有一種能夠在太空中零下幾十度的環境下噴塗到隕石表面並迅速固化形成緻密塗層的材料。」

  「模擬計算的成功率呢?」季石追問道。

  「三組模擬結果顯示,在最優的孔道分布下,超導線圈區域的溫度可以穩定在五十攝氏度以內,持續時間超過九十秒,可以給室溫超導材料製造一個合適的運行環境。」

  「風險?」

  陳維:「最大的風險是通道堵塞。」

  「火星大氣中的塵埃顆粒有可能在高速氣流中嵌入微孔,這會導致局部冷卻失效。」

  「但設計好冗餘,孔道數量只要足夠就可以解決這個問題。」

  「比如百分之十被堵塞,其餘百分之九十仍然能夠提供足夠的冷卻就可以了。」

  季石沉默了十幾秒。

  他的目光在全息投影上的兩組方案之間來回移動。

  第一組,磁控等離子體矢量推進器,技術超前但冷卻難題未解;第二組,開放式氣膜冷卻加天然孔隙封孔劑,構思巧妙但從未實戰驗證。

  兩組方案,各有優劣。


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