迷失在星空 第十八章 核火箭

作者 ︰ 純牌老狼

用于TPP的托克馬克聚變堆太重,ASA只能看著。要用核聚變電站的模式,還不如用核裂變火箭推進。事實上ASA也是這樣做的,科學家們首先研發了核裂變火箭,在去年十一月份進行了飛行試驗,並用在十二月初發射的大型無人探測飛船上。

核火箭是ASA、理論物理研究院、應用物理研究院三方合作的項目,已經持續近十年。核火箭分為核裂變火箭和核聚變火箭,前者容易實現,NASA六年前就實現了核裂變火箭的首次飛行;後者的難度不用說,稍微有些常識的人都知道。

黃金風暴後,花旗國雖然面臨著各國的巨額索賠,但仍是世界第一大國,GDP可與德法總量相媲美。NASA沉寂幾年之後又恢復了以前的毛病,喜歡炫耀。他們的技術確實很強大,有近百年的積累,這不是ASA短期之內能徹底追上的。NASA的大功率超聲波核聚變火箭和慣性約束核聚變火箭的進展沒有消息,保密很嚴。ASA的專家分析,應該沒有取得階段性成果,不然發言人的大嘴老早開始嚷嚷了。

核裂變火箭是過渡技術,輻射防護問題讓人頭疼。科學家們都說沒問題,但工程師們不敢保證,所以每次都得用化學火箭將核燃料和反應堆送到太空組裝,幸好現在機器人科技發達,不然累死宇航員們。

「難道核聚變火箭的研究有進展?」李莊只能這樣想想。他以前經常去新威市,可能跟普通人一樣對這塊感興趣,後來發現進展緩慢,便改成兩周去一次。安德列夫倒是經常給他電話,報告進展。這頭熊跟李莊很談得來,是李莊家里的常客,他的子女跟李莊家的孩子們也是朋友。

周奇森現在很少去新威市,他很忙,當然最重要的原因是ASA現在已經擁有完整的管理團隊。院長安德列夫,副院長有四個,來自CNSA的陳德齊、來自NASA的馬蘇.漢米爾頓、來自ESA的德國人雷蒙德.凱斯特普馮里格、來自澳洲本土的原ASRP計劃領導人比利.康福斯。高層主管的來源充分體現了ASA內部的原始格局,不過現在ASA的主要員工都是內部培養的,多是來公司十年以上員工的子弟。

ASA這個龐然大物里大多是新血,主管和核心員工是從其他研究院抽調過來的熟手,普通員工都是有志于從事航天事業的大學畢業生。這些年輕人除了部分畢業于雙威教育集團旗下高校,其他多來自澳洲本土名校。

李莊去新威航天中心的隨從隊伍變化很小,只多了一個小尾巴,剛從澳洲陸軍退役回來的麗莎堂佷阿瑟.威爾遜。李猛和陳小軍作為保鏢來說有點老,要不是李莊很少出去,估計這兩人都不大吃得消。

宇航動力研究所是ASA最大的部門,火箭發動機實驗室已經拆分成化學發動機實驗室和核發動機實驗室。化學發動機實驗室規模不小,氫氧發動機項目組和液氧煤油發動機項目組都擁有近五千人的研究團隊。核發動機實驗室略超,核裂變發動機項目組有六千研究員,兩個核聚變發動機項目組有七千研究員。

兩所火箭發動機實驗室的與其他部門的交叉研究很普遍,不少高端技術都來自于其他研究院,ASA和WLMS是公司內部獲得技術支援最多的部門。

化學火箭一直在進步,但已經沒有多少空間。這種技術已經發展了上百年,受限于能源基礎,很難有實質性的突破,但經濟性和回收技術的提高,讓ASA的頻繁發射成為可能,雖然仍不能自給自足,但只要月球基地建成,各種采礦工廠收集回來的資源會迅速彌補ASA的虧空,讓它成為盈利大戶。

在普通財務分析人員看來,一味靠總部輸血,會影響其他部門的競爭力。當然他們也不可能了解聯合技術公司內部的實際情況,除了少數高級主管,沒人能搞清楚公司每年的淨利潤。

核裂變火箭去年試驗成功時,李莊興沖沖地跑過去祝賀,並親手為科研人員發放了獎金,當然只是個儀式。核聚變發動機的研制是從五年前開始的,很多高級管理人員都是從理論物理研究院和應用物理研究院抽調過來的。澤維爾因此還抱怨了好幾次,說會影響核聚變反應堆的研究。

按照公司內部的接待規矩,除了行政管理人員,不會有人站到大門口迎接李莊,這個習慣現在已經養成。計算機專家帶人經過復雜的安保手續,徑直前往核火箭發動機實驗室。

核火箭發動機實驗室與其他發動機實驗室不在同一區域,主要是考慮到危險性。新威市現在已經完全被ASA的研究員及家庭成員佔據,這個建立在大沙沙漠深處的新城市,現有近百萬的人口,面積擴大到十萬平方公里,產業鏈覆蓋到宇航科技的各個領域。

ASA的火箭之所以能造得很大,跟這種布局有關系,不像其他國家因為復雜的利益問題,需要各家公司互相配合,道路運輸條件限制了很多零部件的尺寸。

超聲波核聚變和慣性約束核聚變是核火箭發動機實驗室最主要的研究方向,這是WAS和WAE最頂級的科學們經過詳細研究後確定的,結合公司實際的理論研究做得很扎實,基本排除了其他的方案。

李莊對公司激光科技的發展一直很上心,他住的地方離激光工程研究所不遠,對公司激光領域的進度很了解。相比超聲波核聚變,磁約束核聚變方面公司的技術面很寬,在未來二十年中足以將現有發電效率提高30%。他並不是很看好超聲波核聚變火箭,認為這種設計在太空中應用受到的限制比較多。WAS和WAE的咨詢團隊想試試看,他不是這方面的專家,便由懂行的人做主。

「慣性約束核聚變有進展?」李莊逮著跑來跑去的安德列夫,張口就問。

安德列夫的臉上有絲尷尬,超聲波核聚變發動機項目組組長是他的小師弟斯拉瓦.古巴耶夫,這位大哥進來時很牛叉,安德列夫也竭力為他鼓吹。古巴耶夫有個很不好的毛病,就是喜歡吹牛,當然他有資格,研究水平沒得說,很快就獲得了實驗室上下的認同,對他那張大嘴習以為常。

周奇森很不喜歡古巴耶夫,但李莊認為人都有缺點,這個行業壓力大,喜歡吹牛的不在少數,因此還是同意了ASA聯席會議報送的任職申請。

「慣性約束發動機暫時沒有成功,但超聲波核聚變發動機有不錯的進展,」安德列夫很快調整表情,向李莊報功。

「是嗎?帶我過去看看,」李莊說。

走過長長的走廊,安德列夫帶訪客進入了安放超聲波核聚變發動機的超大試驗車間,數百個科研人員正在上上下下忙活。

古巴耶夫看著兩人進來,上來打招呼。他今年四十,個子很高,跟典型的俄國熊不同,他比較瘦,像個竹竿。

李莊目測了發動機,直徑八米左右,是個大家伙,集成了發電系統,相比托克馬克裝置苗條了很多,公司設計的托克馬克核聚變堆直徑都在十二米以上,最大的近二十米,這還不包括發電機組。

開發新型火箭的時間很長,結構越復雜問題越多,因此ASA管理層決定使用老的NWR-2箭體,並加裝回收裝置,不打算重新開始。

人類歷史上運行成功的最大火箭是土星五號,它的最大芯級直徑是10.1米,但ASA目前擁有的NWR-26擁有比土星五號更大的近地載荷,最大芯級直徑為10.5米。

工程師們仔細檢查了超聲波發生器,核心的換能器各組件更是反復測試,這是ASA讓應用物理研究院研制的。

「工作頻率多少?」李莊覺得這東西很不靠譜。

「500-900KHZ,你可以把它看成一種可調式高頻超聲波清洗機,旁邊的是微波爐,」古巴耶夫說。

李莊頭暈,張口結舌地看著在旁邊解釋的「竹竿」,再看看研究人員正在加裝的燃料,似乎是一種淡黃透明液體,更是覺得無法理解。

「老板你以為有多難?原理很簡單的,不就是三樣東西,超聲波清洗機、微波爐加高級配方的氘氚化合物,做出的菜當然是能量,」古巴耶夫的語氣很輕松。

「嘿,要這麼簡單,你們也不用連著做了幾十年的實驗,」李莊覺得這家伙吹牛的毛病又犯了。古巴耶夫曾是個天才少年,21歲就拿到了莫斯科大學的博士學位,他讀書的時候研究的就是核聚變,組里資格最老的是來自花旗國的懷特博士,他在這個領域研究了三十年。以前的研究所財力不支解散後,他才來到ASA繼續自己的研究。

試驗開始了,李莊跟著主管們目不轉楮地盯著監視屏幕。各系統先自檢,被古巴耶夫稱為「超聲波清洗機」和「微波爐」的裝置綠燈亮起,各設備按照設計工作順利依次啟動。

輸入能量指數在節節攀升,強大的超聲波震蕩讓反應室里的氘氚混合液體在反應室里氣化,飛秒級的爆發頻繁發生。檢測系統查到了氘氚核聚變產生的中子和能量,能量輸出指數開始攀升,熱交換系統驅動發電機加入供電系統,輸入輸出能量比達到1:5.5後,外接電源斷電。

隨著燃料的緩慢加入,輸入輸出能量比最後達到1:5,並始終保持穩定運行。

「耶!」研究員們一起歡呼,古達耶夫還跳起了別扭的舞蹈。

李莊陪著他們高興,不過心里還是感覺離實用化差得太遠。他剛看過資料,這次用的氚比較多,費用很高,而且發電系統效率不高,只有20%,只比高級同位素電池的16%略高,高能粒子也沒法用起來。

可控核聚變跟氫彈的猛烈爆發不一樣,必須耗費能量來激發核聚變並控制能量的釋放速度。他正想著,古達耶夫遞過一張表,上面寫的是未來的計劃。

超聲波核聚變發動機項目組準備研制氘氦三聚變發動機,這是最有前途的核聚變發動機,核聚變產物都是帶電粒子,可以直接噴射推動宇宙飛船。

氘氚聚變發動機從地球上發射時,直接使用推進劑交換熱量;在太空中則與離子發動機配合使用,充分利用高能粒子。

李莊夸獎了他幾句,讓他繼續努力,然後和安德列夫離開。

「莊頭,成功沒?」李猛看見他走出來,有些好奇。

「試驗順利,但他們這個搞法,要用上新式的核聚變火箭,得再等十來年,」李莊說。

安德列夫站在邊上一臉的郁悶,他是行家,看過試驗過程和相關參數,就知道想讓核聚變火箭自己飛出地球,還得花很長時間。他暗下決心,一定要催催能源研究所的那幫家伙,這段時間他們過得太舒服。

李莊覺得有些事情急不來,有自己的規律,是不可能憑空飛躍的,好在核裂變火箭已經成功,ASA宇航飛行器研究所正在加緊設計巨型的登月飛船,已接近完成。

「亞歷山大,我們有空天飛機和電磁彈射器,就算核聚變發動機無法從地球上起飛,推動飛船應該沒問題,比化學發動機總要強,」計算機專家安慰道。

「空天飛機確實不錯,但那個電磁彈射器不好用,上次差點把別國的衛星給打下來,空間站抓住貨物花了不少時間,」安德列夫的臉色由陰轉晴。

李莊模模鼻子,有些尷尬,這個被無數人看好的電磁彈射器項目,沒有想象中的好使,技術復雜耗電巨大不說,發射到指定位置不容易,太空中的飛行器太多。

計算機專家還沒有接話,安德列夫自顧自地說︰「這東西不錯的,你讓應用物理研究院繼續研發,爭取加上發動機,這樣可以在太空中調整,自行飛到太空站所在地。」

「額,希望如此吧,」李莊覺得發動機專家把有些事想得輕松了,這不是空氣動力學炮彈。

回來的路上,陳小軍說大型機甲已經被人工智能研究院研制出來,問李莊要不要過去看看。

「你咋知道這件事?」李莊有些好奇。公司有自己的保密制度,無關人等不能隨便亂問,哪怕親近人都不行。

「莊頭,你絕對想不到錢林把機甲放在哪,從昨天起這事就鬧得沸沸揚揚,估計就你不知道,」陳小軍說。

李莊昨天接待了澤維爾團隊,忙了一整天,晚上又在做研究,確實沒去關注公司里發生了什麼稀奇古怪的事。

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