月球,廣寒宮基地。
剛剛上來輪值的基地長林光宗,翻看著近期月球區的各項工作進度。
目前月球地區,在大中華聯邦內部,已經正式納入行政管理編制,不再是之前相對當初的科研基地。
大中華聯邦—月球專區,下轄三個區域,分別是:雨海地區(首府廣寒宮市)、月背赤道地區(首府門捷列夫市)、月軌空區(首府蟾宮市)。
其中月背赤道地區,是今年四月份才設立的新基地,目前僅僅在門捷列夫環形山邊緣,建立了一個擁有60艙的探索基地。
至于雨海地區、月軌空區,這些都是在之前的基礎上,進一步整合改制的。
林光宗在今年四月中旬,才從藍星過來月球,目前月球專區的總部,就在廣寒宮市中(前廣寒宮基地)。
由于廣寒宮市的本地工業原材料產能不斷提升,這給月球專區的快速擴張,提供了強有力的基礎。
他翻看著四月份的月球工業產能數據,月球專區的工業產能,都集中在廣寒宮市。
上個月的工業產能:發電量23.7億千瓦時、泡沫硅鋼7514噸、鋁合金2536噸、鉛復合板332噸、硅鈣填充劑8527噸、鈦粉8.6噸、氧氣1.1萬噸、開采地下水5361噸、氮氣836噸…
除了無法生產精密儀器和電子產品,月球的普通材料,基本可以自給自足了,不需要藍星浪費運力,運輸笨重的建材和水資源。
甚至廣寒宮市的航天港,還可以補給一部分燃料。
不過近期燧人系和科學院、工程院,對于未來的發動機燃料,存在很大的分歧。
目前中華航天局的主流發動機,是爆轟火箭發動機為主,氫氧發動機、氧煤油發動機為輔助。
本來以N20N30為燃料的爆轟火箭發動機,在藍星和近地軌道、同步軌道上,性價比是最高的,比沖和推力也非常強大。
但N20N30固體燃料,在月球上遇到一個問題,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,蘊含著一定的氮元素,其總豐度也非常少。
沒有足夠的氮元素,就沒有辦法在月球上大規模合成N20N30系列燃料。
如此一來,往來于藍星和月球之間的宇宙飛船,就沒有辦法在月球獲得N系列的燃料補給。
因此必須想辦法,解決這個問題,讓燃料可以在月球就地取材。
燧人系、科學院和工程 院,再加上航天科工和航天局,對于這件事,都有不同的看法。
航天科工和航天局希望用氫氧發動機,代替一部分N燃料發動機,實現兩種燃料互補。
而科學院和工程院,則主張電磁投射方案,打算在月球正面的赤道中部,建立一個質量投射基地。
利用質量投射的方式,將宇宙飛船發射回藍星。
至于燧人系的方案,則是打算建設核動力粒子發動機,直接利用核動力作為電源,加熱和電離原子,將熱離子噴射出去,推動宇宙飛船前進。
這個方案的優點,就是超強續航,以及燃料補給方便。
離子發動機的能量是電能,而燃料(工質)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,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。
根據如今流行的電場合成理論,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、磁場強度、壓力和電流電壓強度之類。
比如氧化硅、氧化鐵、氧化鋁這些常見的化合物,燧人系已經弄清楚了其性價比最高的電離條件。
在最佳條件下,能耗會下降非常多,而電離效率卻會提高。
這也是燧人系要發展核動力離子發動機的原因之一。
對于藍星—月球周邊的太空探索,或許使用核動力離子發動機,會顯得大材小用,速度也不一定比得上化學燃料發動機。
但人類要走出藍星—月球這個行星系統,走向太陽系的其他行星,那核動力離子發動機的優勢,卻會迅速的提升。
核動力作為能源核心,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,或者其他常見化合物,都可以作為工質使用,這有效地降低了工質的補給難度。
假如現在有兩艘飛船,一艘是常規化學動力宇宙飛船,另一艘是核動力離子飛船,目標都是火星。
那可以中途不斷加速的核動力離子發動機,在長距離的飛行中,具有非常明顯的優勢。
可以抵達火星后,直接挖掘火星地表的土壤,作為發動機工質。
而常規化學動力,哪怕是最容易獲得的氫氧,也需要特定的電離工廠和相關配套設施。
當前的宇宙飛船,肯定沒有辦法塞進去一個電離工廠,
因為這樣做,還不如直接用核動力離子發動機,何必脫褲子放屁——多此一舉。
三方的方案,各有千秋。
航天科工、航天局的方案相對保守,卻非常穩妥。
兩院的月球質量投射器方案,工程量龐大,技術到沒有什么問題,不過存在一個隱患,那就是質量投射器,會導致月球加速遠離藍星。
燧人系的核動力離子發動機方案,遠景不錯,就是核動力上宇宙飛船,存在一定的難度。
按照燧人系的方案,是直接跳過核裂變反應堆,一步到位采用核聚變反應堆。
問題是現在的核聚變反應堆,體積太過于龐大,目前中核集團設計的新一代金烏核聚變發電機組(功率4000兆瓦),可以縮小到5.7萬噸左右。
單一個發電機組,就5.7萬噸,航空母艦都裝不進去,就更別提最大只有幾千噸的宇宙飛船了。
現在三方對于技術發展路線,已經爭論了快四個多月,還是沒有拿出一個合理的解決方案。
如果核聚變發電機組可以壓縮到5000噸以下,那航天局肯定愿意上馬核動力離子發動機的。
奈何核聚變發電機組,是造大容易,造小困難的技術。
哪怕將發電功率壓縮400兆瓦,體積和重量也下降不了多少,因為很多東西,因為材料和設計問題,已經被固定在一個范圍內。
不過倒不是沒有解決的思路,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治標不治本的方案。
只是這個方案需要月球方面的支持。
林光宗過來月球當基地長,很大程度上的原因,就是要過來這里承辦一個新的工業基地。
這個工業基地,規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。
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