第121章 太空挖矿(1 / 2)
2037年3月,四九城,夏国航空航天集团设计中心。
巨大的全息投影前,三十多名工程师正在激烈討论。投影中央悬浮著一艘飞船的三维模型——流线型船体,前部是驾驶舱和探测阵列,中部是货舱和机械臂,尾部是推进器和能源模块。飞船全长六十二米,翼展二十八米,结构紧凑而充满力量感。
“这就是『玄龙號』的最终设计方案。”项目总设计师孙立群指著模型说,“专为小行星採矿设计,可以在小行星带独立作业三个月,捕获直径三十米以內、重量一千吨以下的小行星,拖拽回月球轨道。”
高级工程师王振宇举手提问:“孙总,有一个关键问题。按照计划,玄龙號的所有部件都要通过传送阵从地球运到月球,在广寒宫基地组装。但传送阵的单次运输限制是体积一百立方米、重量三千公斤。这意味著飞船必须拆解成大量模块,每个模块都要满足这个限制。”
“这正是设计难点所在。”孙立群调出分解视图,“我们將整艘飞船拆解为三百二十七个独立模块。每个模块都有標准化接口,可以在月球上快速组装。”
模型开始分解,如同乐高积木般散开又重组。驾驶舱分成八个模块,推进器分成十二个,货舱分成二十四个……最复杂的是中央计算机和能源系统,被设计成二十一个模块,每个都可以独立工作,组装后通过高速总线连接。
“模块化设计带来了挑战,但也带来了优势。”孙立群继续说,“第一,故障模块可以单独更换,维护方便;第二,可以根据任务需要调整配置,比如增加货舱模块或推进器模块;第三,未来建造同型號飞船,可以直接调用模块库,缩短建造周期。”
“组装时间需要多久”有人问。
“我们的模擬计算显示,广寒宫基地现有的六台工程机器人,加上二十名技术人员,可以在三十天內完成整船组装。如果增加机器人数量,时间可以进一步缩短。”
“动力系统呢使用什么推进器”
“主推进器是离子推进器,电推进,比冲高,適合长期太空任务。能源来自两套核裂变反应堆,每套功率五百千瓦,足够满足推进、採矿设备、生命维持等所有需求。反应堆已经在地面经过充分测试,拆分成十个安全模块运输。”
会议室里响起一阵低语。离子推进、核裂变反应堆——这些都是最前沿的技术,但夏国已经掌握了。
“还有一个问题。”王振宇再次发言,“如何捕获小行星一千吨的物体,在太空中拥有巨大的动量,如何让它减速、转向,跟隨飞船移动”
孙立群调出另一个动画:“我们设计了三重捕获系统。第一步,飞船接近小行星,发射锚定器,將飞船与小行星物理连接;第二步,启动质量驱动器——本质上是一个大型电磁轨道,从小行星表面剥离物质,向后方高速喷射,利用反作用力让小行星减速;第三步,如果前两步效果不足,还可以启动辅助推进器,直接推拉小行星。”
动画显示,玄龙號接近一颗不规则的小行星,发射出数十个钻头锚定器,深深嵌入岩体。然后船体两侧展开巨大的电磁轨道,从小行星表面吸取碎石和尘埃,加速到每秒数十公里向后喷射。小行星在反作用力下缓缓改变轨道,跟隨飞船移动。
“这套系统在地面做过小规模模擬实验,原理上可行。但实际效果,需要在太空中验证。”孙立群坦承,“所以第一次任务选择较小的目標——一百吨级別的小行星,降低风险。”
会议持续了四个小时,討论每一个技术细节。最终,设计方案获得通过。
“各部门开始生產模块。”孙立群宣布,“三个月內,所有三百二十七个模块必须完工,通过质量检测。然后分批通过传送阵运往月球。我们要在2037年底前,让玄龙號在月球组装完毕,2038年初执行首次深空採矿任务!”
2037年6月,广寒宫基地,飞船组装区。
这是一个新扩建的巨型舱段,长一百五十米,宽八十米,高四十米,足够容纳玄龙號的组装。舱內灯火通明,六台工程机器人在“伏羲”系统指挥下有条不紊地工作。
地面上,第一批从地球传送来的飞船模块已经到位。每个模块都封装在特製的运输箱內,箱体表面印有编號和內容说明:cq-001,驾驶舱前段;tj-012,推进器燃料罐;hj-008,货舱连接段……
基地主任赵刚和工程师团队在现场监督。他们通过增强现实眼镜,可以看到每个模块的虚擬装配指南——这是地球设计中心同步传来的数据,指导如何组装。
“开始吧。”赵刚下令。
机器人打开第一个运输箱,取出驾驶舱前段模块。这是一个长约四米、宽三米的弧形结构,表面布满传感器接口和线路插槽。两台机器人协同,將模块抬升到预定高度,固定在组装架上。
“模块cq-001定位完成,误差0.3毫米,符合要求。”控制系统报告。
接著是第二个模块:驾驶舱中段。机器人们精確地將两个模块对接,自动锁紧机构“咔噠”一声闭合。工程师上前检查接口,確认线路连接正確。
“电气连接测试……通过。数据传输测试……通过。密封性测试……通过。”
第三个模块,第四个模块……组装工作以稳定的节奏推进。每完成一个关键节点,数据就传回地球,设计中心进行远程覆核。
三天后,驾驶舱主体成型——一个长约十米、最宽处六米的流线型结构,前部是巨大的观测窗,內部控制台初具雏形。
“驾驶舱骨架完成,开始安装內部设备。”赵刚匯报。
更精细的工作开始了。仪錶板、控制杆、通讯设备、生命维持系统、太空人座椅……这些设备被拆分成更小的子模块,由工程师亲自安装。虽然机器人能完成大部分工作,但某些精密部件的安装还是需要人类的手眼协调。
广寒宫基地的一百二十名驻员中,有四十人参与了这个项目。他们轮班工作,確保组装24小时不间断。对於这些航天员和工程师来说,在月球上组装一艘深空採矿飞船,是前所未有的体验,也是无上的荣誉。
“想想看,”工程师李薇在休息时说,“几个月后,这艘船就要飞往小行星带,从几亿公里外把矿產带回来。而我们,是在月球上把它造出来的人。”
“更疯狂的是,”同事张伟接话,“这艘船的所有部件,都是从地球通过传送阵『瞬间』运过来的。没有火箭发射,没有漫长运输,就是……唰的一下,到了。”
“陈道长那个传送阵技术,真是革命性的。”
“嘘,保密条例。”
“我知道,就咱们內部说说。”
確实,传送阵技术依然是最高机密。参与玄龙號项目的所有人都签署了保密协议,清楚泄露信息的严重后果。但他们內心都明白,这项技术正在改变一切。
2037年9月,玄龙號组装进入最后阶段。
推进器模块安装完毕,四组离子推进器呈十字形排列在船尾,每台推进器直径两米,喷口闪烁著金属光泽。
能源模块就位,两套核裂变反应堆安装在飞船中部两侧的屏蔽舱內,周围是厚厚的辐射防护层。
货舱模块组装完成,內部容积达到一千五百立方米,足以容纳数百吨矿石。
最引人注目的是採矿设备:长达二十米的机械臂,前端配备钻头、切割器、收集网;质量驱动器模块,展开后形成两条平行轨道,可以將物质加速到极高速度喷射;锚定发射器,能够发射特种合金钻头,深入小行星內部。
10月15日,玄龙號整体组装完成。
飞船在组装架上巍然屹立,银灰色的船身在灯光下熠熠生辉。船体侧面喷涂著红色汉字“玄龙號”,下方是英文翻译“xuanlong”,以及夏国航天局的標誌。
“系统全舰自检开始。”赵刚在控制中心下令。
数百项测试逐一进行:结构强度、密封性、电力系统、推进系统、导航系统、通讯系统、生命维持系统、採矿设备……
测试持续了七十二小时。过程中发现十七个问题,工程师们迅速修復。到10月18日,所有测试通过。
“玄龙號,准备就绪。”赵刚向地球报告。
2037年11月,小行星带目標选定。
地球深空探测网络已经扫描小行星带多年,建立了数十万颗小行星的资料库。根据採矿任务需求,科学家筛选出第一批候选目標。
“编號2025tk180,直径约十二米,质量估计一百二十吨,轨道参数稳定。”四九城控制中心,轨道动力学专家匯报,“最重要的是,光谱分析显示,这颗小行星金属含量极高,初步判断铁镍合金占比超过80%,还含有大量贵金属。”
“贵金属具体是什么”孙立群问。
“根据光谱特徵,很可能富含金、铂、鈀等。保守估计,黄金含量可能在5%到10%之间,甚至更高。”
会议室里响起一阵吸气声。5%的含金量,意味著一百二十吨的小行星中含有六吨黄金!而地球上最大的金矿,矿石含金量通常只有每吨几克。这是数量级的差异。
“但光谱分析有不確定性。”专家补充,“实际含量可能更低,也可能……更高。我们需要实地採样確认。”
“就选它了。”孙立群拍板,“2025tk180,作为玄龙號首飞目標。任务代號:『金龙探秘』。”
任务计划迅速制定:玄龙號从月球出发,飞行四个月抵达小行星带,捕获2025tk180,用五个月时间將其拖拽回月球轨道,在广寒宫基地进行初步加工,然后通过传送阵將贵金属运回地球。
整个任务周期约十个月,跨越2038年大部分时间。
2038年1月1日,玄龙號首飞。
广寒宫基地外围,新建的发射平台上,玄龙號巍然矗立。虽然名为“发射”,但实际上並不需要火箭助推——月球引力只有地球的六分之一,飞船自身的离子推进器足以脱离月球引力,飞向深空。
驾驶舱內,指令长陈浩和两名飞行员在做最后检查。陈浩是经验丰富的航天员,有三次鸞鸟空天飞机驾驶经验,累计太空飞行时间超过一千小时。这次,他將指挥人类歷史上第一次商业深空採矿任务。
“所有系统正常。”
“推进器预热完成。”
“导航数据已载入。”
“广寒宫控制中心,玄龙號请求起飞。”
赵刚的声音从通讯中传来:“玄龙號,准予起飞。祝你们一路顺风,满载而归!”
“收到。玄龙號,起飞。”
离子推进器喷出淡蓝色的等离子体流,在真空中无声地推动飞船。玄龙號缓缓升空,离开月球表面,向著深空加速。
广寒宫基地、地球控制中心,无数双眼睛盯著屏幕。飞船逐渐变小,最终化为星空中的一个光点。
漫长等待开始了。
2038年5月,小行星带,2025tk180附近。
经过四个月飞行,玄龙號抵达目標区域。从飞船观测窗望去,前方出现一个不规则的天体——灰黑色的表面坑坑洼洼,在阳光下反射著金属光泽。这就是2025tk180,一颗直径十二米的小行星,在太空中缓缓自转。
“开始接近。”陈浩下令。
飞船调整姿態,以每秒零点五米的相对速度缓慢靠近。机械臂展开,前端的探测设备启动,对小行星进行近距离扫描。
“表面温度:零下120摄氏度。”
“自转周期:三小时十二分钟。”
“密度测量:每立方厘米七点八克,接近纯铁密度。確实富含金属。”
“表面成分扫描……確认高含量铁、镍、鈷……发现金元素特徵信號!铂族金属信號强烈!”
驾驶舱內,三人对视一眼,眼中都是兴奋。光谱分析没错,这確实是一颗金属小行星,富含贵金属。
“准备捕获。”陈浩冷静下令,“第一步,同步自转。”
飞船调整推进器,逐渐匹配小行星的自转角速度。这是一项精细操作,需要同时控制平移和旋转。十分钟后,飞船与小行星保持相对静止,就像两辆並排行驶的汽车。
“自转同步完成。”
“第二步,发射锚定器。”
机械臂瞄准小行星表面相对平整的区域,发射出六个钻头锚定器。钻头以高速旋转,穿透表面岩层,深入內部两米,然后展开倒刺,牢牢固定。
“锚定器锁定確认。拉力测试……通过。”
现在,飞船与小行星物理连接在一起。
“第三步,启动质量驱动器。”
飞船两侧展开摺叠的电磁轨道,形成两条长达十五米的平行导轨。机械臂从小行星表面採集碎石和尘埃,送入轨道入口。电磁场启动,將物质加速到每秒五十公里,向后喷射。