第427章 是时候点亮可控核聚变技术了
第427章 是时候点亮可控核聚变技术了
均质化系统上线一周后,第一批涡轮叶片开始试制。
车间里,巨大的3D印表机正在工作。
机械臂缓慢移动,一层层堆积金属粉末,那是从月壤中提炼出来的钛合金。
经过精确配比和高温熔炼,形成了适合制造发动机叶片的专用材料。
十几个小时的逐层堆积,叶片的毛坯成型了。
接下来的环节是烧结,在真空环境中,用两千度的高温把毛坯烧制成致密的金属件。
这个过程需要精确控制温度曲线。
太快,会开裂。
太慢,会变形。
之前就是因为原料成分波动,导致烧结参数无法匹配,才出现了大量的废品。
六个小时后,烧结完成。
一个MR—1机器人打开炉门,取出那枚还散发著余热的叶片。
它被送到检测工位,接受X光探伤、超声波检测、三维扫描等一系列检查。
最终检测结果显示,叶片内部无裂纹,晶体结构致密,尺寸精度符合要求,各项性能指标全部达标。
合格!
消息很快就从月球传回地球,陆安正在开会,察觉手机震动,他看了一眼信息。
【涡轮叶片试制成功,良品率百分之九十二】
陆安瞅了眼便淡定地把手机放一边,继续开会。
在接下来的几个月,好消息接连不断。
八月份,均质化系统全面稳定运行,涡轮叶片的良品率稳定在百分之九十以上。
发动机的其他部件也开始试制,燃烧室、喷管、涡轮盘————每一件都经过严格的测试和验证。
九月份,超级光帆的研发也取得技术突破。
到了十一月份,厂房区进一步扩张,新建了光帆编织车间、精密加工车间等等。
年底,月球工厂的机器人数量突破3万大关,增速越来越快,越往后增长的速度只会更快。
12月17日,内朦。
下午的阳光斜斜地洒在草原上,这片广袤的草原已经见证过太多次返回舱的降落。
从神舟系列到嫦娥返回器,从无人实验到梦舟载人任务,每一枚降落伞在这里绽开的时候,都会牵动无数人的心。
此刻,方圆十公里内,早已戒严。
警戒线外,十几辆军车和特种车辆静静停著。
线内,几架直升机正在低空盘旋,螺旋桨的轰鸣声震耳欲聋。
地面人员都在等待著。
下午15时47分,天空中忽然出现一个亮点。
那亮点越来越大,越来越亮,很快就能看清轮廓。
一个锥形的返回舱,顶部张开著一顶巨大的红白相间降落伞,正缓缓向地面降落。
地面的工作人员早已就位。
返回舱越降越低,越降越慢,在距离地面还有几米的时候,底部的反推器点火,激起漫天尘土。
几秒钟后,舱体稳稳地落在草原上,激起一圈烟尘。
队长李国卫第一个快步走向返回舱,他的身后,十几名队员抬著各种设备紧随其后。
「检查舱体外观!」李国卫下令。
几名队员绕著返回舱转了一圈,仔细检查每一个部位。
隔热层有烧蚀的痕迹,那是穿越大气层时的正常现象。
舱体结构完好,没有变形,没有裂纹。
「外观正常!」队员报告。
李国卫点点头,走到舱门前,伸手握住开启手柄。
这个动作他做过很多次,有时候是迎接英雄归来,有时候是迎接珍贵样本。
今天,他迎接的是一种首次从月球运回地球的东西。
舱门打开,借助外面的光线,可以看到几个银白色的容器整齐地固定在支架上。
每个容器都是圆柱形,表面贴著醒目的标志,一个黑色的核符号。
【氦—3/液态/1kg】
一共十二个。
李国卫数了一遍,确认数量没错,然后他指挥队员们取物。
队员们小心翼翼地拆卸容器,每一个动作都极其谨慎。
十二公斤氦—3物质,这是过去三年,月球工厂处理了四十多万吨月壤,才分离出来的成果。
工作人员小心翼翼地捧起一个容器,旁边的同事轻声提醒:「小心点。」
把容器放进特制的运输箱里,箱内有恒温恒压装置,确保氦—3在运输过程中保持稳定。
一个接一个,十二个容器全部安全取出,放入运输箱。
李国卫最后看了一眼空荡荡的返回舱然后关上了舱门,他对著对讲机说:「任务完成。准备返程。」
返程的车队缓缓驶离降落点,向附近的机场驶去。
车上,李国为坐在运输箱旁边,眼睛始终没有离开过那些容器。
容器里的氦—3,此刻是液态。
这种物质的特殊性质,在常压下无论温度多低,都无法形成固态。
即使在接近绝对零度的温度下,它仍然表现为超流体,可以毫无阻力地流动。
要使它固化,必须在低于零下272.15摄氏度的条件下,施加超过25个大气压的压力。
容器里的氦—3,此刻保持著极低的温度和适当的压力,让它以液态存在。
这批氦—3资源将会送抵泸州城,CFETR项目的聚变技术攻坚,在过去的九年里,该项目接连取得突破,临近2025年收官,点亮可控核聚变技术迎来关键时刻。
下午17时许,嘉宁市。
家中客厅,陆安正坐在沙发上,翻看一份关于CFETR项目「东方之星」的资料。
孟秋颜坐在他对面,手里捧著一杯热茶,偶尔和他说几句话。
忽然,房间里响起一个柔和的女声。
灵曦传来汇报:「主人,内朦回收任务已经完成,12公斤氦—3已安全取出,目前正在运往实验室途中。」
陆安点了点头:「知道了。」
孟秋颜放下茶杯,微微偏头看向陆安:「三年时间只提取了12公斤的氦—3资源,2000
台超级发动机,需要消耗六七千吨的聚变燃料,也不知道能不能完成。」
闻言,陆安微笑著说道:「只要能按既定计划顺利推进,肯定能采集到足量的氦—3物质。」
指数级增长驱动,规模效应主要体现在后期集中爆发。
片刻后,陆安自顾自地说道:「人工合成淀粉、西北大粮仓、全球粮食贸易格局,这些事已经尘埃落定。接下来,是时候解决可控核聚变技术了。」
孟秋颜若有所思,过了一会儿,她看向陆安说道:「如果可控核聚变真的实现了,那西北大粮仓战略是不是要调整?」
陆安看著她:「调整什么?」
「就是光伏。」孟秋颜说道:「现在国家投了十万亿在西北铺光伏,为的是给合成淀粉提供能源。但如果可控核聚变搞定了,只需要一百五十吨氦—3就能满足全球一年的发电量,那还花那么多钱财物力铺光伏,有必要吗?」
陆安没有立刻回答,而是顺手在桌面的智能屏幕操作了片刻。
「你看看这个。」
孟秋颜看向屏幕,那是一份关于全球能源消耗趋势的分析报告。
旁边的图表上,一条曲线从一百年前开始,一路向上,越来越陡峭。
陆安瞅著那条曲线说:「一百年前,全球的发电量不过一万亿度的样子,而一百年后的今天已经奔著四十万亿度的规模去了,百年增长了四十倍。」
顿了片刻,陆安补充:「按照目前的发展趋势,到本世纪末叶,全球年发电量规模我估摸著达到一千万亿度是大概率事件。到那时候,月球上的那点氦—3资源能撑多久?」
早在五年前,「燧人」计划还没有开始,桦国也还没有载人登月。
在那之前的资料数据,认为月球上的氦—3资源大约有100万吨规模,但如今实际探明的储量并没有那么多的,大约30万吨的储量规模。
孟秋颜想了想说:「以目前全球能源的消耗量来估算,大约150吨左右的氦—3资源就够全球一年的能源消耗,应该能满足2000年的能源消耗。」
闻言,陆安说道:「你这是忽略了需求增长,五年前那会儿的数据说的还是100吨氦—3就够全球用一年,结果短短5年时间,数据就从100吨增长到了50吨,涨幅+50%。」
陆安看向孟秋颜:「以目前的发展趋势,人类文明对能源的需求增长是相当惊人的,尤其是走出地球,人类向星空文明进阶后,你想过那时候全人类对能源的需求会增长到多么疯狂的规模?」
孟秋颜微愣,细想一番不由得说:「这么一算,确实够呛。」
陆安说:「若是按照卡尔达舍夫文明等级的指标来算,人类文明现在也就0.78到0.79
级,现在连一级文明都算不上,但当我们走出地球,开发月球、开发小行星、开发火星、
建设太空城等等,这些超级太空工程对能源的需求,将会是几何级数式的增长。」
显然,月球上那点氦—3资源,支撑百年消耗都够呛。
除非人类龟缩在地球,不向宇宙深空拓展生存边界,那不只是2000年,甚至万年都够用。
即便如此,那万年之后呢?
月球上的氦—3资源基本上可以视为不可再生资源,就那30多万吨的氦—3物质,都是在过去的几十亿年来,被太阳风的持续轰击月球表面,被月壤颗粒吸附存储下来的。
几十亿年的富集积累,只够人类消耗百年。
陆安说道:「真正能让人类文明用之不竭、取之不尽的能源,不是月球上的氦—3,不是人工核聚变,而是太阳。」
太阳每秒钟辐射到地球的能量,相当于五百万吨煤燃烧释放的热量。
但地球只能接收到太阳总辐射量的二十二亿分之一。
绝大部分能量,都散失到了太空中。
人类要采集太阳的能量,那就只能靠光伏这条路线。
由此可见,西北大粮仓战略的光伏计划,即便忽略其潜在的稳定人心与信心的正治意义,也不可能因为点亮可控核聚变技术就取消。
而且从现实角度出发,未来十年月球上产出的氦—3都是要用于那2000多台安装在小行星上的发动机消耗。
地球这边东方都已经接管了全球粮食贸易的主导权,马上就得大规模生产人工合成粮,能源缺口只能从西北新增光伏阵列解决,其它地方产出的能源都已经有具体用途,不能轻易挪移。
至于未来,在解决小行星危机后,人类文明必然走向星空。
到那时,光伏阵列更是大显神威的时候,在太空大规模部署超级光伏阵列,地球轨道上、月球轨道上、拉格朗日点上都是要疯狂铺设光伏阵列的。
包括更遥远的金星大气改造工程。
在陆安的上一世,金星大气改造这个超级工程,人类在太阳与金星的拉格朗日L1点、
L2点分别部署了一个超级光伏阵列。
这两座超级阵列采集太阳能量的同时,也是给金星人工制造24小时昼夜循环交替以及四季调节。
因为金星自转一周比公转一周还漫长,这颗星球上一天比一年还长。
为了将之打造成人类宜居的星球世界,那就必须解决日照循环问题。
而解决方案便是L1点和L2点的超级光伏阵列,L1点的光伏阵列可以完全挡住金星接收太阳光,通过人工调节L1点阵列,以此实现定时调节让金星向阳面的白天与黑夜的时间。
而L2点的阵列就是用来调节金星背阳面的昼夜交替,原理其实很简单。
背阳面需要变成白天的时候,那就通过调整L2点的光伏阵列角度,让太阳光线打在阵列上,然后通过光的反射照向金星背阳面,从而让这里的黑夜变成白天,就像一面放在太空之中的超大号镜子。
需要黑夜的,那就再次调整L2点的光伏阵列角度,让太阳光直接反射到外太空或直接传过去。
如此,以人工干预调节的方式,让金星全球表面也能实现地球那样的24小时昼夜循环交替,而且还能人工干预调节金星表面的天气。
包括地球也一样,未来的地球高空轨道上,也会大规模铺设太空光伏阵列。
这些光伏阵列既采集太阳能量,同时也是构成人工气象调节系统的关键设施之一。
哪里需要下雨、哪里需要更多的光照资源等等。
都可以通过调整阵列来对地球局部气象按照人类自己的意愿走,这便是人类可以对行星气候进行主动管理能力的一大标志。
末了,孟秋颜自顾自地说:「所以,可控核聚变和光伏太阳能,不是替代关系,而是互补关系。」
可控核聚变主要解决的是基地化、机动化的能源需求,比如深空探测、太空运输。
光伏太阳能解决的大规模的、基础性的能源需求,比如工厂生产、太空中的能源收集。
陆安点头笑道:「不错,就是互补关系。而且就算可控核聚变搞定了,距离民间普及商用还早著呢,这期间,光伏就是最可靠、最成熟的可持续再生能源。」
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