銀河科技帝國  第二百四十一章 解決方案

類別: 科幻 | 超級科技 | 銀河科技帝國 | 嶺南仨人   作者:嶺南仨人  書名:銀河科技帝國  更新時間:2019-11-06
 
如果說宇宙射線、太陽風暴、高能粒子是讓航天器故障的第一大要素。

那么燃料或者氧化劑的燃燒、爆炸或者泄漏,就是航天器事故之中的第二大因素。

而且第一大因素和第二大因素,可能會相互影響,引發連鎖反應,從而讓航天器發生事故。

就像阿波羅13號的那一次事故一樣。

阿波羅13號是米粒家阿波羅計劃中的第三次載人登月任務。

1970年4月11日米粒家用土星5號運載火箭將阿波羅13號飛船發射升空,在升空后接近56個小時的時候,阿波羅13號飛船2號貯氧箱發生爆炸。

幸好在經過地面指揮中心的搶救之后,阿波羅13號上的3名宇航員在與各種惡劣環境斗爭之后,成功的于1970年4月17日順利降落。

那當時阿波羅13號飛船的情況究竟是什么樣的?

究竟是氧氣瓶事先就有缺陷還是在飛行過程中操作不當導致爆炸

事后,米粒家成立了事故調查組,查明了事故原因。

原因是安在服務艙液氧貯箱中加熱系統的兩個恒溫器開關,由于過載產生電弧放電作用,將其連成通路,使加熱管路溫度高達500度,烤焦了附近的導線,最后引起氧氣爆炸。

不要認為作為氧化劑的氧氣不會爆炸,高壓低溫的液氧,就算是沒有燃料,一旦維持低溫的設備失效,液氧會急速氣化膨脹,從而撐爆液氧瓶,這就是典型的物理爆炸。

“從全世界各個國家的航天事故之中,我們可以分析出電子元器件的故障、燃料和氧化劑爆炸是航天器事故之中的主要因素。”黃豪杰點開這兩個因素,然后放大出來。

“這兩個因素我們航天局也研究過,但是只能治標不治本。”李仲庭無奈的說道。

“第一個因素,電子元器件的故障,我認為應該從兩個方向了來解決,一是增強電子元器件的抗輻射能力,二是隔絕高能粒子、太陽風暴、宇宙射線。”

“電子元器件的輻射抗性,只能用一些抗輻射材料來解決,比如我們航天器上面一般使用聚酰亞胺鍍鋁、金箔來抗輻射。”李仲庭開口說道。

事實上,黃金隔絕輻射的性能要強過鉛,這是為什么航天器上面大量使用的原因。

至于為什么,現在普通人一想到抗輻射就想到鉛去,那是因為鉛的儲量龐大價格便宜,而黃金價格昂貴,只能在特定領域使用。

其實,原子序列越大的元素,對于輻射的抗性就越強,但是原子序列越大,就代表這個元素越稀有,價格越昂貴,當然這還得排除那些本身就有輻射的元素。

“那就加大黃金的使用,不用金箔改用金板材。”黃豪杰直接說道。

至于他為什么這么有底氣,因為海水淡化研究所的袁全博士,最近已經實現了黃金過濾薄膜技術。

銀河科技已經在東島東海岸建立一個黃金提取工廠,利用太陽能薄膜發電自持,每天可以在海水之中提取15~20公斤黃金。

一個工廠一年可以生產5.4~7.2噸黃金。

如果還不夠,大不了多建幾個提取工廠。

看著黃豪杰胸有成竹的樣子,李仲庭等人只能硬著頭皮點頭同意。

“事實上,我還有另一個方案來解決宇宙射線和高能粒子的問題,那就是人造磁場來偏轉高能粒子。”黃豪杰說出他的方案。

“人造磁場……”李仲庭當然知道這個技術的原理。

那就是仿造藍星的星球磁場,隔絕高能粒子的原理,通過制作一個磁場,偏轉那些高能粒子。

當然這個方法不是百分百隔絕的,磁場可以偏轉的高能粒子必須是帶電,沒有帶電的粒子是無法偏轉的,例如中子就無法偏轉。

如果通過人造磁場和抗輻射材料聯合,可以做到隔絕絕大部分的高能粒子和宇宙射線。

但是人造磁場可不是那么容易的,特別是這么大型的人造磁場。

“或許可以常溫超導體來實現。”馬院士說了一個方法。

“沒有錯,我和馬院士的想法一樣那就是通過常溫超導體來實現人造磁場,配合抗輻射材料,來減少宇宙射線和高能粒子。”

思路一打開,所有人的活絡起來,紛紛各抒己見,將方案完善起來。

所以說辦法總比困難多,有了方向總是有辦法可以解決的。

更何況銀河科技的材料學,也讓很多技術的實現難度大大減小,畢竟有時候不是技術不行,而是材料和技術對不上。

就像想現在的核聚變發電一樣,銀河科技已經解決了常溫超導體的問題,只有接下來有人可以解決抗中子照射問題,那么核聚變發電的難題將迎刃而解。

討論好了電子元器件的抗輻射問題,接下來就是燃料和氧化劑的爆炸問題。

如果電子元器件的故障問題,航天器還可能修復或者半死不活的拖著,那么燃料和氧化劑爆炸引發的故障,絕對是九死一生來形容。

特別是在航天還在大氣層階段,航天器90的質量都是燃料和氧化劑,想想就知道其中的可怕。

就像土星五號一樣,整個運載火箭重量才3000噸略出,其中的燃料和氧化劑重量就達到了2900噸。

這可不是2900噸水,而是2900液氧、煤油和液氫,一點點火星或者靜電,就可以將整個運載火箭炸到粉身碎骨。

“這個是我們銀河科技研發的氫氣固化劑,可以在常溫常壓狀態下將氫氣變成一種亞金屬氫。”黃豪杰將一份亞金屬氫的資料發給所有人。

王光海看到這個名字,不由自主的問道:“亞金屬氫和金屬氫是什么關系”

“這樣說吧!亞金屬氫和金屬氫在密度上面相差無幾,但是卻沒有金屬氫的超導特性和爆炸特性,是一種相對穩定的物質,除非溫度超過372攝氏度,不然亞金屬氫不會燃燒和爆炸。”李想解釋道。

馬院士也跟著說道:

“我們在實驗飛船上面測試過,這種亞金屬氫非常穩定,只需要保證溫度不超過372攝氏度,就沒有問題,當然我們設計的儲存瓶是可以保證內部溫度不會超過100攝氏度的。”

“既然非常穩定,如何燃燒”王光海非常疑惑。

馬院士笑著回道:“燃燒的并不是亞金屬氫,而且氫氣,在特定條件的刺激下,亞金屬氫會迅速釋放出氫氣。”

“原來如此,也就是說不使用的時候就是亞金屬氫狀態,使用的時候就是氫氣狀態。”王光海恍然大悟。

“你們這個技術非常厲害,就算是沒有質量投射器,你們在運載火箭上面也是大有可為。”飛船專家贊嘆不已。

“是啊!沒想到黃先生你們還藏這一手。”李仲庭也感嘆銀河科技的技術儲備非常雄厚。

把需要低溫高壓儲備的液氫,改成可以常溫常壓儲備的亞金屬氫,這給運載火箭或者宇宙飛船的設計減少了很多難度。

畢竟要維持低溫高壓的液氫,一旦出問題那就是災難性的,弄不好整個航天器可能被炸成渣。

“如果采用亞金屬氫來替代液氫,不僅僅更加安全可控,更重要的密度,亞金屬氫的密度是液氫的7倍,這意味著之前儲存1噸液氫的容器,現在可以儲存7噸。”馬院士繼續說道。

王光海和李仲庭等人也盤算起來,一般來說氫氧發動機的燃料和氧化劑,也就是液氫和液氧的比重是1:8。

為什么是1:8,原因非常簡單,因為氫氧燃燒之后的產物是水,也就是H2O,根據氫原子的原子質量約為1,氧原子的原子質量約為16,就可以計算出液氫和液氧的比重是1:8。

但是液氫和液氧的密度比,卻天差地別,液氫的密度是70.8千克每立方米,而液氧的密度是1141千克每立方米。

液氫和液氧的密度比約為1:16,這樣一來1噸液氫需要14個立方米來儲存,而8噸液氧才7個立方米。

如果改用亞金屬氫,1噸才需要2個立方米左右。

在宇宙飛船之中,不僅僅重量錙銖必較,連體積也是錙銖必較的。

如果大家看過神舟飛船在外太空的情況,就知道里面的空間是多么擁擠。

宇航員幾乎是連操作儀表盤的空間都沒有,這也是為什么東唐和毛熊的宇宙飛船里面配備一根棍子的原因,那根棍子就是用來按儀表盤按鍵的。

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