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大逆轉(zhuǎn)1906 第505章 星辰大海的第一步
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“我們的征途是星辰大海”,這是某部小說的經(jīng)典臺詞。也說明了人類的一個最大的夢想。
人類自有文明以來,就對神秘的星空充滿了好奇和想往。對人類來說,翱翔于星辰大海是與生俱來的夢想,自古以來就是一個富有魅力的熱門話題,讓無數(shù)人為之心動。
不過要實(shí)現(xiàn)這個夢想?yún)s是十分艱難的事情,星辰大海就在頭上擺著,可人類想要征服它的話,那么首先就要面對的第一個問題,那就是如何“下海”?也就是怎么沖出地球,到達(dá)太空?連海水都沾不到,那還征服個毛線啊!
物理定律一早給出了幾項(xiàng)“下海”的關(guān)鍵要素。當(dāng)物體達(dá)到每秒7。9公里的第一宇宙速度,就可最終擺脫地心引力的束縛進(jìn)入太空,這是航天器沿地球表面作圓周運(yùn)動時必須具備的速度,也叫環(huán)繞速度。物體達(dá)到每秒11。2公里的第二宇宙速度時,就能脫離地球的引力場前往太陽系內(nèi)的其他行星。當(dāng)物體超過每秒16。7公里的第三宇宙速度,就可離開太陽系前往浩瀚的銀河系中漫游。總之,航天器的速度是掙脫地球乃至太陽引力的唯一要素,只要能達(dá)到宇宙速度,就能“下海”。
那么“下海”關(guān)鍵就在于如何讓航天器獲得這個速度,很多人首先想到的應(yīng)該就是火箭。這也沒錯,火箭確實(shí)能達(dá)到這個速度,那么多的衛(wèi)星啊飛船啊,也都是火箭打上去的。而且它也是科技樹最低,人類最容易獲得的手段。
不過呢,用火箭發(fā)射航天器實(shí)在太貴了,這成本真心高的坑爹。比如在原時空的21世紀(jì)初,2007年2008年期間,如果用火箭把物品發(fā)射到地球靜止軌道的話,國際報價大約是每公斤平均2。1萬美元左右(約800克黃金)。
即使本位面的中國因?yàn)榉N種原因,發(fā)射的成本肯定更低,但算下來也不便宜了。目前中國最大的最新型的運(yùn)載火箭“升龍1型”,已經(jīng)可以把3噸載荷送上地球靜止軌道,但它的成本價也高達(dá)180萬華元。也就是說,不考慮人工、場地、設(shè)備折舊等等什么的,光是算火箭的錢,平均下來就是每公斤載荷600華元,按照此時的幣值是300克黃金。
這價格真心的太貴了!但是化學(xué)火箭就這樣,一次性的東西用起來成本肯定不會便宜到哪兒去。
那么有沒有更便宜的辦法呢?那就想辦法用可重復(fù)使用的,比如什么“太空電梯”、“反重力飛船”等等。據(jù)說一旦太空電梯建成,進(jìn)入空間的價格可以降低到使用化學(xué)火箭的四十分之一。不過這些東西的科技樹實(shí)在太高了,文德嗣根本搞不出來,至少幾十年內(nèi)看不到希望。
那么現(xiàn)階段唯一比較可行的辦法就只剩下一個——質(zhì)量投射器。質(zhì)量投射器,也叫質(zhì)量加速器,基本原理是利用反復(fù)改變的電磁場來讓磁化了的物體加速并投射出去。原理和磁浮列車以及電磁炮相類似,說穿了就是一個超大號的電磁炮,或者是把自己射到太空里去的磁浮列車。
把航天器當(dāng)成炮彈打出去這個想法其實(shí)很早就有,科幻小說家凡爾納腦洞大開,就在《從地球到月球》里面大膽的提出了一種名為“哥倫比亞大炮”的發(fā)射裝置,試圖用火藥爆炸的推動方式把載人飛行器當(dāng)成炮彈一樣送到月球。當(dāng)然,這種辦法太夸張了,就算大炮足夠給力,人體和設(shè)備也承受不了那種加速度。質(zhì)量投射器也是一樣,它也需要足夠長的導(dǎo)軌,才能把航天器的加速度提升維持到了一個能夠承受的程度。
本位面中國的質(zhì)量投射器項(xiàng)目代號叫“通天橋計(jì)劃”,意思就是溝通天地之橋。因?yàn)橛兄S多后世的現(xiàn)成資料,其實(shí)這個質(zhì)量投射器的計(jì)劃是從1909年就開始了,與化學(xué)火箭為主打的“奔月計(jì)劃”是差不多同時開始的。前者是由3309所(航天電磁研究所)牽頭,后者是由3301所(火箭研究所牽頭。
通天橋也是一個超級工程,沒有個幾十年是搞不好的。所以一開始,3309所只是造了建了一個千分之一比例的小型質(zhì)量投射器,昵稱“小天橋”,作為各種技術(shù)驗(yàn)證和試驗(yàn)用。雖然是小型,但也只是對比它的成品而言,其軌道也長達(dá)1000米,其實(shí)也就是一臺超大號電磁炮。
這座試驗(yàn)性質(zhì)的“小天橋”位于甘肅酒泉以北的戈壁荒漠內(nèi),和火箭研究所的試驗(yàn)基地相距不遠(yuǎn)。它是在1914年8月建成的,當(dāng)月就開始進(jìn)行運(yùn)作試驗(yàn),專門配有一座發(fā)電廠為它提供電力。如果不算可以運(yùn)作的衛(wèi)星的話,先把物體打到軌道上去的應(yīng)該航天電磁研究所而不是火箭研究所。在1914到1915年間,3309所就已經(jīng)用他們那個千分之一比例的質(zhì)量投射器打了多個物體到太空去了。
不過也只是普通的酬載而已,沒有打探測儀器上去。原因很簡單,“小天橋”的千分之一比例除了代表載荷重量只是千分之一外,加速度也是一千倍,大約是3000倍重力加速度(3000g),約持續(xù)0。3秒左右。目前還沒有什么儀器能夠承受這樣大的加速度之后還能正常運(yùn)作,于是也就只能發(fā)射些實(shí)心金屬塊之類的物品,用來測測彈道、燒蝕狀況與相關(guān)追蹤體系的完善程度,并研究改善高速飛行體的外型而已。
不過也就因?yàn)檫@樣,打上軌道的物體很快就落回大氣燒得干干凈凈,不會發(fā)出什么信號,因此也就不會被其他國家察覺。哪怕被各地的天文臺看到了,也不過以為是流星而已。
“小天橋”的大部分軌道是建在地下30米深,出口部分以小角度伸出地面40米高。最特別的是這條軌道是封閉式的,并且布置了冷卻系統(tǒng)。在運(yùn)作時里面會抽成真空,實(shí)際上只是空氣極稀薄并不是絕對真空,這是為了防止載荷與空氣摩擦產(chǎn)生高溫?fù)p壞電磁軌道。
不過“小天橋”建成之后,3309所的進(jìn)展就大大落后于3301所了。當(dāng)3301所已經(jīng)才策劃載人航天的時候,3309所在航天領(lǐng)域的工作幾乎還在原地踏步。這也是沒辦法的事情。因?yàn)檫@里面有幾個比較麻煩的問題。
第一個問題是正式版的通天橋太大了,哪怕是不考慮載人,只發(fā)射貨物上去,這軌道也要好一百多公里長。否則的話,除非是運(yùn)實(shí)心金屬塊,換做儀器類的東西肯定會被巨大的加速度g力直接壓壞的,比如要送衛(wèi)星之類的精密上天的話,就必須慢慢加速,把加速度控制在30g以內(nèi),這就需要130公里長的軌道。如果載人的話,這長度就得增加十倍。
文德嗣的“通天橋”最終完成版肯定就是要可以用來載人的,而且他還打算讓沒有經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的普通人也能用。所以這需要延長加速軌道,降低加速發(fā)射時的重力加速度,使之能夠達(dá)到一般人也能承受的地步。當(dāng)然,加速度越低,則軌道就越長,建造成本自然越高。按照計(jì)劃,將客運(yùn)型航天器勻加速度設(shè)定在2。75倍重力加速度(2。75g),此時需要的軌道長度即為是1486公里左右。加上前端的車站與檢修區(qū),以及出口端的保護(hù)段,總長度即為1500公里。
這可是個不得了的大工程。當(dāng)然,這只是“通天橋”的最終形態(tài),它并不需要一步到位,修一段就可以用一段,就像鐵路一樣。長度不夠的時候用來運(yùn)貨,夠了再來運(yùn)人就好了。
第二個問題就是在哪里修這個“通天橋”?這個東西可不是一點(diǎn)點(diǎn)大,那里都擺得下,也不是什么地方都能建的。在原時空的歷史上,這種載人版的質(zhì)量投射器就是好幾個國家聯(lián)合修建的。沒辦法,一個國家的地盤不夠用,就算是大國,國土跨度足夠,但并不是什么地方都合適。
除了這兩個大問題之外,還有就是諸如能源、超導(dǎo)材料、超級電容等若干小問題,這些東西對于當(dāng)時的人來說都是天大的難題,但是對于文德嗣來說,也只能算是小問題,這些東西的配方和生產(chǎn)工藝都是現(xiàn)成的資料,只要生產(chǎn)工藝升級到了就馬上可以實(shí)現(xiàn)。
所以,一直等到俄國革命,收復(fù)了安西地區(qū)之后,文德嗣才啟動了正式版的“通天橋工程”。這條計(jì)劃中的通天橋起點(diǎn)位于哈薩克中部,總長度1500公里,出口在新疆與蒙古的交界,阿爾泰山脈中的一座山峰上,出口海拔高度為3120米。另外,出于安全性和保密性,以及不影響地面的規(guī)劃,這個通天橋主體是在地下100到140米處,其涵洞直徑15米,也就相當(dāng)于建立一條超長的地鐵。
這個工程從1919年4月正式開工,采用了多段施工法,中間一共設(shè)置了38個施工節(jié)點(diǎn)。到了1931年,坑道作業(yè)已經(jīng)完成了大半。從1930年開始,從阿爾泰出口段200公里的電磁軌道系統(tǒng)敷設(shè)工程動工,到今年4月,這一段電磁軌道系統(tǒng)已經(jīng)徹底完成,可以投入使用了。
共和2774年(西元1933年)9月19日,新疆,天路一號基地。
天路一號基地是在準(zhǔn)噶爾盆地以北,地下85米的深度。它的對外出口有一條通往迪化(烏魯木齊)的鐵路,途徑克拉瑪依、石河子等地,這條鐵路也是物資人員來往的主要途徑。這里也是“通天橋”的第一個啟用的“車站”。
此時,文德嗣和幾位中央軍政高官都趕到這里視察,并觀看一次實(shí)際發(fā)射。
現(xiàn)在他們正在圍觀一個像超大型炮彈一樣的東西,這東西直徑5米,長約25米,樣子就像一枚戰(zhàn)列艦用的風(fēng)帽穿甲彈。這就是用“通天橋”發(fā)射的航天器,這種載具被文總命名為“天車”,眼下這個就是一艘試驗(yàn)版的天車。
天車與磁懸浮列車的推動方式不一樣,磁懸浮列車只依靠車底軌道提供推力,天車的軌道是環(huán)形管道,上面配置了六組四軌推進(jìn)器,也就是說,它的推力是同等級磁懸浮列車的六倍。
此時它正依靠強(qiáng)力電磁鐵懸浮在環(huán)形軌道中間,在它后面接了有一個類似車輪的輻射狀物體,但是只有輪軸與輪輻,沒有外圈的輪廓。這個是它的推進(jìn)輪主要動力提供器,推進(jìn)輪四面伸出的二十四根支柱末端的電磁鐵,伸入管道圓周上布置的電磁鐵軌道里,與其作用產(chǎn)生推力。
基地負(fù)責(zé)人韋墾在旁邊介紹道:“文總,目前受軌道長度所限,還只能發(fā)射貨車,客車還要等幾年。這輛就是我們本次準(zhǔn)備發(fā)射的飛天一型返回式貨車。貨車貨倉尺寸為直徑3。5米長18米,空重是15噸,最大載荷40噸。”
“……也就是說,你們能把55噸的東西打上去?”總參謀長辛杰在旁邊問道。
韋墾答道:“是的,不過這一次是試驗(yàn)性質(zhì),我們并沒有在里面裝太多的載荷,只有四枚北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,和兩個遙控機(jī)器人,總重量是35噸。”
文德嗣問道:“那么它的最大載荷是多少?還有天車的最大尺寸是多少?”
“文總,如果通天路完全建成,滿載負(fù)荷能以標(biāo)準(zhǔn)2。75g投射全重720噸重的天車。目前這段軌道而言,我們能以20g的高速投射全重260噸重的天車。天車尺寸的最大長度為66米,最短為6米,最大直徑為12米,最小直徑為2米。我們上次發(fā)射的實(shí)驗(yàn)無人飛船,就是最小尺寸的,重量1500公斤……”
“嗯,你們此次發(fā)射的這個準(zhǔn)備做什么用?”文德嗣指了指眼前這個大號炮彈。
“此次任務(wù)是敷設(shè)衛(wèi)星和回收報廢衛(wèi)星……”韋墾打開旁邊的觸摸屏,點(diǎn)了幾下,出現(xiàn)一艘類似飛機(jī)的飛行器的三維動畫。“這是飛天一型天車的展開形態(tài),其實(shí)它就是一種類似航天飛機(jī)的飛行器。天車本身帶有一定燃料,在到達(dá)地球靜止軌道后,它會繼續(xù)使用自身動力,把北斗導(dǎo)航衛(wèi)星布置在預(yù)定位置。然后按照計(jì)劃,它會用攜帶的機(jī)器人去回收處于同步軌道的三顆報廢通信衛(wèi)星,將其帶回地面。”
“對了,韋總,你們還有幾種天車?”張立錚問道。
“貨車有分單程式與返回式。單程貨車不考慮返回,結(jié)構(gòu)簡單,可以運(yùn)載更多的東西,把貨物送到之后,就會自動掉入大氣層燒毀。返回式又可細(xì)分為自由傘降返回以及滑翔返回等多種款式,依種類不同需要加上返回?zé)岫堋⒓訌?qiáng)結(jié)構(gòu)、附加傘包、控制器,甚至機(jī)翼與小型發(fā)動機(jī)等,因此返回式貨車的載重量會較低,具體需視種類而定。至于今后的客車則全都是回返式的……”
“明白了,請繼續(xù)……”
“……各位首長,通天橋中間每公里分為一個區(qū)段,有氣閘區(qū)隔并已抽氣機(jī)維持真空。如果完全建成,會有1488個區(qū)段,1489個氣閘。天車在通天橋中發(fā)射時,將一路加速,前方一定距離內(nèi)的氣閘打開,經(jīng)過的氣閘則關(guān)閉。一般來說,只有頭尾部分的區(qū)段需要讓天車出入,才需要常常開閉進(jìn)行抽氣,中間的區(qū)段在完成抽氣后就是長期維持真空。”
韋墾繼續(xù)介紹道:“……文總,我們的通天路系統(tǒng)中,很多性能都是動態(tài)的。比如貨車裝較輕的貨物時,可以用較高的速度入軌,這樣可以上到比較高的軌道。此外,如果裝較重的貨物,又或者是客車上面有特殊乘客需要較低的加速度,那么我們也可以低速入軌,但此時在貨車與客車后方就必須接上一節(jié)火箭作為助推器了。鑒于安全考量,我們將會使用蜂巢式的固態(tài)火箭作為助推器。此外,貨車與客車本體后部也都附有固態(tài)火箭發(fā)動機(jī)作為輔助推力,這是在速度不足時加速助升用,以及在軌道上的移動改軌之用。”
“能源問題怎么樣?”文德嗣繼續(xù)問道。
“通天橋的能源系統(tǒng)是由超大型高能電池陣列與兩座充電用核電站組成。系統(tǒng)自帶的核電站是最新型的第四代氣冷快堆核電機(jī)組,擁有100萬千瓦機(jī)組四座,每充電4小時可以進(jìn)行一次720噸滿負(fù)荷貨物投射,當(dāng)然我們現(xiàn)在用不了這么多電。目前也只建了一座核電站。”
9點(diǎn)55分。天路一號基地控制中心。
這是一個相當(dāng)先進(jìn)的控制中心,風(fēng)格非常的科幻,整個大廳以銀白和藍(lán)灰色為主色調(diào)。大廳里有著上百臺計(jì)算機(jī)和許多儀器,還有許多超大屏幕,其中一個顯示著地圖,另一個則顯示著出口。還有以及一排排的小屏幕千余個,顯示軌道里每一個氣鎖區(qū)域內(nèi)的狀況。室內(nèi)還有多具攝影機(jī),記錄著控制中心的情況,也紀(jì)錄著這段歷史。
“文總,一切準(zhǔn)備就緒……”韋墾報告道。
“好,那就開始吧!”文德嗣點(diǎn)點(diǎn)頭。
眾多工作人員開始忙碌起來。
“軌道測試正常。”
“氣閘測試正常。”
“飛天一號預(yù)備中……推進(jìn)系統(tǒng)接合完畢。檢查正常,飛天一號就位完畢。”
“倒數(shù)開始……十、九、八、七、六、五、四、三、二、一。飛天一號,發(fā)車!”
飛天一號無聲無息地滑了出去。此次投射是遙控的無人貨車,因此可以使用20g的較高加速度。飛天一號迅速的移動,以每秒接近200米的速度勻速遞加著,速度越來越快。
主屏幕上的鏡頭隨著飛天一號的前進(jìn)迅速切換,始終緊緊跟著列車。墻上的燈號不斷閃動,代表天車經(jīng)過的氣鎖區(qū)氣閘開啟又關(guān)閉。最后,畫面切換到出口。這組攝影機(jī)是用三重防彈玻璃保護(hù),使其在面對音爆時仍能使用。
“嘭……”位于阿爾泰山上的出口。突然發(fā)出一聲巨響,飛天一號以秒速九公里的速度沖了出來,帶著一大片的音爆云。
天車在攝影機(jī)上只是一閃便縮成了一個光亮的小點(diǎn),秒速九公里的物體肉眼幾乎難以追隨。在通天橋出口以西的一座山頂上有一座專門為此服務(wù)的雷達(dá)站,里面有一具強(qiáng)力追蹤雷達(dá),在飛天一號剛一飛出,就立即開始最終。
眾人立即將目光放向另外兩個屏幕。第一個是雷達(dá)站傳回來的雷達(dá)圖像,第二個是這具追蹤雷達(dá)控制的長焦攝影鏡頭的追拍。
文德嗣等人屏息靜氣地看著。
“飛天一號脫離一號雷達(dá)站視野。高度80公里。”
“二號雷達(dá)站接手跟蹤。”
“飛天一號正常上升中,脫離二號雷達(dá)站視野。高度120公里。”
“三號雷達(dá)站接手跟蹤。”
“飛天一號即將脫離三號雷達(dá)站視野,高度230公里。”
“遠(yuǎn)望一號衛(wèi)星接手跟蹤。”
“飛天一號即將到達(dá)預(yù)定軌道。高度340公里,主發(fā)動機(jī)啟動,進(jìn)行軌道修正。”
在地面遙控下,飛天一號不斷的做著姿勢調(diào)整,修正運(yùn)行軌道。
“到達(dá)預(yù)定位置,開始敷設(shè)衛(wèi)星……”
飛天一號的貨艙打開,一只機(jī)械手抓起一顆北斗衛(wèi)星伸了出去,然后釋放。隨后,飛天一號給衛(wèi)星發(fā)送了一段激活信號,衛(wèi)星按照程序啟動,展開太陽能電池板,開機(jī)工作。
“北斗一號的信號收到了……”一位工作人員驚喜的大叫,隨后立即把信號發(fā)送到大屏幕,只見上面顯示出一行字:“大家好,我是北斗一號!”后面還有個笑臉圖標(biāo)。
“啪啪啪……”大廳里頓時響起熱烈的掌聲。
一個多小時后,四顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星敷設(shè)完畢,全部正常。隨后,飛天一號又開始回收報廢衛(wèi)星。貨艙里彈出了兩個課桌大小的機(jī)器人。說是機(jī)器人,但它們的樣子一點(diǎn)兒不像人,倒是更像蜘蛛,再加上尾部拖著一根連接到天車上的導(dǎo)線,看起來就更像蜘蛛了。
兩只金屬蜘蛛靠著自帶的噴氣動力,很快接近一顆報廢的通信衛(wèi)星,調(diào)整姿勢后用手上的吸盤牢牢吸住衛(wèi)星的外殼。隨后,貨艙慢慢回收導(dǎo)線,兩只金屬蜘蛛則起到姿勢控制器的作用,用自帶的發(fā)動機(jī)調(diào)整姿勢。十分鐘后,這顆衛(wèi)星成功回收進(jìn)貨艙。
接下來,三顆報廢的通信衛(wèi)星回收完畢后,飛天一號開始返回。當(dāng)天下午2點(diǎn)12分,飛天一號順利降落在天路一號基地的機(jī)場上。
當(dāng)晚,文總在祝捷宴會上說道:“各位,有了通天路,我們才算是從星辰大海真正的起步了!”
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