第406章 如果您問我必須成功的決心,那是百分之一百
第406章 如果您問我必須成功的決心,那是百分之一百
轉眼間,時間來到了2023年5月份。
經過三個月的連續奮戰,月球智能工廠的詳細設計方案終於出爐,效率不可謂不快。
現在這個當口,時間才是所有資源裡面最為寶貴的一項,慢不得。
5月8日,陸安在京主持召開了方案評審會。
與會者除了核心團隊,還有來自航天科技集團、核工業集團、仲科院、多個高校的近百名專家。
陸安向付晨示意,他領會其意便開始介紹總體設計框架。
「我們的方案是分三階段發展————」他調出一張時間軸圖,上面密密麻麻標註著數百個節點。
【第一階段:先鋒期(2023—2024)】
「這一階段的目標,是在靜海建立灘頭陣地」。」付晨指著圖上最初的幾個節點,「發射首批1000個MR—1型機器人和基礎設備,在選定的精確位置著陸。」
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具體任務包括著陸與部署、選址確認、場地平整、能源部署、3D列印測試。
著陸部署分三十次發射,將1000個機器人和核反應堆、3D列印系統、通信設備等運送至月面。機器人自行駛出著陸器,在預定區域集結。
機器人對周邊10平方公里範圍進行詳細勘察,確認最終的工廠精確位置。
雖然已經有遙感數據,但月面實地情況可能有所不同。
用機器人和推土設備,將選定區域平整為可以建設工廠的場地。
需要移走的月壤,正好作為後續3D列印的原料。
安裝小型核裂變反應堆,為初期工廠提供電力。
用第一批月壤燒結3D印表機,製造簡單的結構件和工具,驗證技術可行性。
到2024年底,形成年產1000噸月壤加工能力。能夠生產簡單的支撐結構、工具、備件。
「1000噸聽起來不大————」付晨說道:「但這只是開始,我們要用這1000噸產能,去製造更多的機器人和設備,為第二階段的指數擴張打下基礎。」
付晨切換到第二張圖,上面的節點明顯密集了很多。
【第二階段:擴張期(2025—2026)】
「這一階段的核心是指數擴張」。」他有條不紊地闡述道:「第一階段形成的1000
噸產能,將用於製造更多的機器人、更多的採礦設備、更多的3D印表機,機器人數量從1000個升到3000個以上,而工廠規模擴大五倍。」
具體任務包括資源開採、金屬冶煉、3D列印工廠、精密加工、機器人生產線。
該階段的機器人開始大規模開採月壤,採掘點分布在工廠周圍幾十平方公里內,運輸車輛往返穿梭。
建立月壤冶煉系統,利用高溫,聚焦太陽光或電加熱還原鈦鐵礦,提取鐵、鈦、鋁等金屬。
初期以鈦為主,因為它是製造發動機結構件的首選材料。
建立大型3D列印車間,用提煉出的金屬粉末,列印發動機殼體、管道、閥門等大型部件。
建立機械加工車間,對列印出的毛坏進行精加工,達到設計精度。
建立機器人組裝線,用本地生產的部件和從地球運來的核心器件,晶片、傳感器、電機等,組裝新的機器人。
到2026年底,形成年產15萬噸複雜部件的能力,能夠生產發動機的主要結構件和光帆的支撐結構。
「15萬噸。」有人輕呼。
指數增長就是這麼快,從1000噸到15萬噸,是150倍的增長,這正是「機器人生產機器人」的效率。
【第三階段:量產期(2027—2028)】
付晨調出最後一張圖。
「這一階段的目標是全面量產,到2027年,月球工廠應該已經形成了相對完整的工業體系,包括採礦、冶煉、加工、組裝,所有環節都正常運轉,從這一年開始,我們要批量生產祝融—1」發動機和光帆模塊。」
該階段的具體任務包括發動機量產、光帆量產、發射產地建設、精密器件運輸、軌道轉移系統等。
在月球建設專門的發動機總裝線、建設纖維拉絲廠和薄膜編織廠,年產光帆材料1000
噸以上,同時生產支撐結構和部署機構。
在工廠附近建設月面發射場,成品發動機和光帆模塊送達月球軌道,再由軌道轉移飛行器送往小行星。
發動機的控制單元、傳感器、晶片等精密器件從地球生產運輸。
這些部件體積小、質量輕,可以通過常規火箭運送,無需在月球建立生產線。
關鍵是做不到這麼短的時間的內在月球建立這些生產線,晶片製造是極為複雜的產業鏈,整個產業鏈條包含2000多道工序,在地球上重建一條完整的產業鏈都不易,更別說在月球從無到有的開荒了。
最後是星界動力航天在月球建立發射體系,在地月空間部署一批「太空拖船」,負責將從月球發射的發動機和光帆模塊轉運至「蒙特摩洛斯」附近。
隨著付晨講完,會議室里陷入短暫的沉默。
這個計劃的規模,已經超出了在場大多數人的想像。
如果把曼哈頓計劃比作「製造原子彈」,阿波羅計劃比作「登月」,那麼月球超級智能工廠計劃,就是兩者的結合再乘以一百,一千甚至一萬。
「時間太緊迫了。」一位老專家頗為擔憂道:「這麼短的時間從無到有干成這些,這是人類工業史上從未有過的速度。」
「確實緊。」陸安終於開口:「但有兩個因素可以幫助我們,一為指數增長,二為簡化設計。」
第一階段1000個機器人,到第二階段可能變成5萬個,第三階段可能變成50萬個。
如果機器人數量足夠,建工廠就像細胞分裂一樣快。
發動機和光帆,不追求最優性能,只追求能用。
陸安看向那位老專家又說道:「————就像二戰時美國的自由輪」,當時為了快速造船,他們放棄了很多傳統工藝,用焊接代替鉚接,用標準化模塊代替定製設計。」
「結果呢?平均建造周期從半年縮短到42天,總共造了2700多艘。
,「這些船質量比不上傳統輪船,但它們贏得了大西洋戰役。」
「我們要的也是這種效果,只要發動機能工作三年,推力能達到設計值的一半,就算成功。」
「2000個不夠就3000個,4000個,只要數量堆上去,總能達到需要的v。」
這個邏輯雖然粗糙,但在極端條件下,確實可能是唯一可行的路徑。
最終,方案獲得通過。
月球工廠能否成功,最關鍵的環節還是機器人,可以說是核心中的核心。
因為人是沒法大規模送到月球去建設工程的,只能派遣少量的人員過去,所以建設的絕對主力軍,在當前人類技術條件水平下,有且只能靠機器人。
到了5月中旬,第一批「MR—1」樣機下線。
十個銀白色的機器人整齊排列在測試場中,看起來就像科幻電影裡的道具。
嘉寧市遠郊,一座占地五萬平方米的「月面模擬試驗場」已經建成。
這是為了模擬月球環境而專門建造的設施,地面鋪滿了模擬月壤的火山灰,照明系統模擬太陽角度,溫度可以調節到—180到130攝氏度,還有一個巨大的真空罩可以把整個場地抽成低壓。
當然,這無法完全模擬月球的真空和1/6重力,但已經是在地球上能做到的極限。
到了5月21日,第一批測試開始。
「通信延遲測試。」付晨在控制室里下達指令,信號經過模擬延遲器,人為增加了1
3秒的延遲。
場地上,十個機器人開始執行一個簡單的任務。
在指定區域挖一個坑,然後把挖出的土運到另一個區域。
在地球上實時遙控,這個任務很輕鬆。
但現在,每個指令都要等1.3秒才能到達,再等1.3秒才能收到反饋。
操作員很快就發現,這種方式根本行不通。
等看到機器人挖錯了地方再發指令糾正,它已經作業有一段時間。
「切換到自主模式。」付晨下令。
機器人上的指示燈從藍色變為綠色,控制室的屏幕上,實時畫面旁邊出現了一個新窗□。
那是機器人「看到」的世界。
周圍的環境被雷射雷達掃描成三維點雲,任務目標被標註成高亮區域,每個機器人都有自己的規劃路徑。
「它們開始協商了。」
十個機器人的路徑在三維圖上顯示為不同顏色的線條。
它們一開始有些混亂,幾條路徑重疊在一起,顯示可能會有衝突。
但很快,線條開始自動調整。
有的機器人主動讓出路徑,有的機器人改變作業順序。
三分鐘後,所有機器人都找到了各自的位置,開始協同工作。
一號機器人駕駛著一台大型挖掘設備開始挖掘,模擬月壤被鏟起,倒入旁邊二號機運輸車。
裝滿後,二號機器人駕駛車輛駛向指定傾倒區。
三號機和四號機負責平整三號機的卸料區。
五號機在監測挖掘深度————
整個過程流暢得如同排練過無數遍。
群體智能算法開始工作了,它們之間一直在交換信息,位置、任務進度、資源需求。
每個機器人都在用「蟻群算法」計算最優路徑。
整個集群就像一群螞蟻,雖然沒有指揮官,但能高效完成複雜任務。
真實世界中,螞蟻在尋找食物時會釋放信息素,其他螞蟻會跟隨信息素濃度高的路徑,從而逐漸找到從巢穴到食物的最短路徑。
這個機器人集群也是異曲同工,讓機器人在移動時留下虛擬的「信息素」,經過某個區域時,會在共享地圖上標記「這條路最近」「這個區域資源豐富」等信息。
其他機器人根據這些信息調整自己的路徑,整個集群就會自發形成最優的作業模式。
「測試極限情況。」
付晨在控制台上操作了幾下,屏幕上,模擬系統突然「故障」了三個機器人,它們的圖標變紅,停止移動。
剩下的七個機器人立即感知到了變化。
它們暫停了半秒,似乎在「思考」,然後開始重新規劃任務分配。
原本由故障機器人承擔的工作,被自動分配給最近的機器人。
整個集群的作業效率雖然有所下降,但沒有崩潰,並且迅速得到恢復。
「好。」付晨讚許地點頭,「容錯機制有效。」
「再加一個故障。」付晨又模擬了一個機器人失靈。
六個機器人再次自動調整。
「再加一個————」
一直加到只剩三個機器人時,集群終於無法完成任務了。
但即使是這三個,也沒有放棄。
它們自動選擇了優先級最高的任務繼續執行,而不是茫然無措。
這是分布式智能的優勢,沒有單點故障。
只要還有一個能工作,它就會盡力執行任務。
測試持續了一整天。
到傍晚時,十個機器人已經在模擬場地上挖掘了約500噸模擬月壤,移動距離累計超過100公里,沒有發生一次碰撞或衝突。
陸安看到報告很滿意,MR—1型機器人通過第一階段測試。
下一步是環境適應性測試,高溫、低溫、輻射。
輻射測試需要專門設施。
不過中科院那邊已經準備好了,下個月會送幾個樣機過去。
時間來到6月6日。
陸安來到京城,帶著最終成型的《月球工廠方案可行性研究報告》擺在最高決策層的會議桌上。
報告的核心結論是,技術可行性,中等偏高。
主要風險點有這麼幾個。
月壤中氦—3的提取效率,理論可行,但大規模提取的經濟性需要驗證。
基於嫦五的月壤分析,實驗室數據表明,每噸月壤可提取氦—3約0.5到1.5克,要滿足2000台發動機的燃料需求要處理40億噸月壤。
——
這個體量規模即便在地球都不是小數,對於月面而言,更是史無前例的規模,但若不計成本,以當前爆發後的生產力水平也並非做不到。
大型光帆的太空展開,理論方案存在,但從未在如此尺度上驗證。
1000平方公里的帆面,相當於14萬個足球場面積總和。
在太空中展開如此巨型的結構,任何微小的失誤都可能導致失敗。
不過有備用方案,如果光帆展開失敗,可以增加發動機數量作為補償。
機器人集群在極端環境下的長期可靠性,地面測試表明,機器人在模擬月面環境中可以正常工作。
但真正月球的長期考驗,包括輻射、溫差、月塵,是地面無法完全模擬的。
冗餘設計是關鍵,即使50%的機器人失效,剩餘的仍能完成任務。
風險都有應對預案,且隨著技術進步,成功率可逐步提升。
時間可行性方面,緊迫但可行。
陸安在報告中重點列舉了七個關鍵節點。
2023年底前,啟動首次發射;
2024年底前,月面工廠初步建立;
2025—2026年,指數擴張期;
2027—2028年,量產期;
2029—2034年,持續發射和安裝;
2034年底前,完成全部部署;
2035年,啟動發動機和光帆。
如果這些節點都能按時達成,則2036年軌道修正窗口可趕上。
成本估算約39萬億元人民幣。
這個數字毫無疑問是個天文數字,是三峽工程的近200倍,是載人航天工程的一千倍左右。
但若是翻開「坤輿」計劃的預算表時,又是小巫見大巫。
「坤輿」計劃的總預算是幾千萬億,與之相比只占1%左右,連零頭都算不上。
不過「坤輿計劃」是底牌,是萬一所有攔截方案都失敗後的最後保障。
它花幾千萬億,保的是14億人的命,若粗略的均攤到個人,平均每人占超300萬元。
而這個月球工廠計劃,花的是「坤輿計劃」的百分之一都不到,但只要成功捕獲小行星,就能讓世人根本不用進地下城。
這筆帳,怎麼算都划算。
國際合作空間,陸安在報告中給出「廣闊」二字的結論。
阿鎂立卡、大鵝、歐公子、包括小本子、棒子都表達了參與意願。
如果成功整合,可分攤約40%的成本,同時降低國際正治阻力。
反正有人願意來掏錢,何樂不為?
陸安給該計劃做出的總結論是,戰略價值極高。
成功則一舉三得。
避免撞擊,解除滅絕級威脅;
獲取資源,包括室溫超導礦石、稀有金屬、貴金屬,足以支撐人類文明未來千年的發展;
確立主導地位,在深空開發領域將占據絕對領先地位,成為人類走向星辰大海的引領者。
此刻的會議室里,長者們翻閱著陸安遞交的報告,不時低聲交換意見。
終於,主持會議的那位長者合上文件,抬起頭。
「這是一個驚人的方案。」
他的聲音不高,整個會議室都安靜下來。
不一會兒,他看向坐在會議桌一端的陸安,問道:「陸安同志,你對此有多少把握?」
聞言,陸安沉默了片刻。
「如果問技術把握————」陸安緩緩說:「我可以給您一個明確的數值,68%,這是經過嚴格計算後得出的概率,考慮了所有已知風險。」
陸安頓了頓,聲音變得更加堅定:「但如果您問我必須成功的決心,那是百分之一百,因為失敗意味著什麼,我們都清楚。」
長者注視著他,良久。
然後他點了點頭,只有四個字,卻重如千鈞:「那就做吧。」
2023年6月8日,國家正式批准「月球智能無人工廠計劃」,代號「人」。
同日,通過外事渠道,向阿鎂、大鵝等發出正式合作邀請。
其實東方自己單幹完全是有這個能力的。
拉他們進來,並不指望他們能在技術層面做出多大的貢獻,主要是讓他們也掏錢出資源,以及在正治上達成一致步調。
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