接待他們的是一位瘦削的科學家,核聚變領域的頂尖專家,已經在託卡馬克裝置上深耕了二十五年。
他的眼睛佈滿血絲,過去三年來,他幾乎沒有睡過一個完整覺。
「陸安同志,你要的東西,我們有了初步方案。」陳院士帶著他們走進一座巨大的廠房。
廠房中間矗立著一個鋼鐵與超導磁體構成的龐然大物。
那是正在建設中的「東方超環」升級版,但此刻所有人的目光,都聚焦在旁邊的陳列區。
那裡,放著一個環形裝置,通體銀白色,表面密佈著各種管道和感測器介面。
「這就是祝融—1」的全尺寸模型。」陳院士的聲音裡帶著難以掩飾的驕傲。
陸安繞著它走了一圈。
環形結構,看起來像一個縮小版的託卡馬克。
但更加緊湊,沒有外圍龐大的變壓器和加熱系統。
「解釋一下原理。」陸安言簡意賅。
陳院士調出一塊顯示屏,上面是複雜的磁場線圖和等離子體模擬。
「它採用D—3He聚變反應。」陳院士開始講解,語氣裡透著學者的嚴謹:「氘和氦—3
在數億攝氏度的高溫下發生聚變,生成氦—4和1個質子,同時釋放出巨大的能量。」
「這個反應的最大優勢是,產物都是帶電粒子,可以直接噴出產生推力,同時輻射極少,不需要厚重的輻射遮蔽,大大降低了發動機質量。」
他指著模型的核心區域:「這是一個磁鏡」構型的聚變裝置,我們用一個特殊的磁場形態,把高溫等離子體約束在一個長管狀的空間裡。」
「兩端磁場較強,中間較弱,等離子體在兩端被反射」回來,像兩面鏡子之間的光。這種構型比託卡馬克簡單,適合作為推進器。」
陸安:「怎麼點火和維持?」
「我們用中性束注入和射頻波加熱。先注入少量燃料,用電磁波加熱到聚變溫度,產生最初的聚變反應。」
「反應釋放的高能帶電粒子會繼續加熱周圍的等離子體,形成自持燃燒。然後持續注入新的燃料,排出反應產物,維持穩定執行。」
陸安:「推力怎麼產生?」
陳院士指著裝置的一端:「這裡是磁噴管」,我們從這一端洩漏少量等離子體,用特殊的磁場形態引導它們高速噴出。噴出的速度可以達到每秒1萬公里,是化學火箭的幾千倍,這就是我們需要的推力。」
他調出一組資料:「理論計算表明,這樣一臺祝融—1」發動機推力可以達到5千牛,比衝8萬秒,工作一年,消耗的氦—3只有約3噸。」
陸安快速心算:5千牛推力,一年工作產生的總衝量約1。5×10^8牛。秒。對目標小行星而言,產生的速度改變約0。0015公里/秒。
和需要的0。73公里/秒相比,差得太遠。
「所以我們需要很多臺。」陳院士顯然已經計算過,他說道:「按這個指標,需要2000臺同時工作一年,才能達到所需的v。
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「2000臺。」陸安沉吟,「每臺質量多少?」
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