《穿越之後我帶領國家登臨宇宙之巔》第288章 木星採氣(1)

作者:穿越者大軍的一員·1個月前

2049年10月

金星第一艘貨運飛船的發射視窗越來越近,船塢裡的總裝工作已經進入最後階段。

林小鏡每天都要去船塢看一遍進度。不是她不放心專案組,而是她習慣親眼確認每一個關鍵節點的狀態。圖紙上的資料和現實中的裝置之間總有那麼一點差距,只有親眼看到才能把那個差距填平。

這天上午,她從船塢回來,剛走進辦公室,就看到了桌上一份新的報告。

木星大氣抽取裝置的預研方案。

木星和金星完全不同。

金星是類地行星,有固體表面,大氣層雖然稠密但只佔行星質量的一小部分。木星是氣態巨行星,沒有固體表面,大氣層就是行星本身。從雲頂往下,氫氣在巨大的壓力下逐漸變成液態,再往深處,液態氫在數百萬大氣壓下變成金屬氫。

木星的大氣成分主要是氫和氦。氫佔百分之九十,氦佔百分之十,剩下的百分之零點幾是甲烷、氨、水蒸氣和其他微量氣體。

木星最吸引人的資源是氦-3。

氦-3是核聚變的理想燃料。它和氘反應的時候釋放的能量巨大,產生的放射性廢物極少,安全性遠高於氘氚聚變。地球上氦-3的儲量極其稀少,只有幾百公斤。但木星大氣中的氦-3儲量巨大——據估算,光是木星大氣層最上面那幾層,氦-3的總量就足夠人類使用數萬年。

“木星的任務和金星類似,但難度高兩個量級。”林小鏡在專案評審會上說。

她調出了一組對比資料。

金星的軌道距離太陽0.7個天文單位,距離地球最近時只有四千萬公里。木星的軌道距離太陽5.2個天文單位,距離地球最近時也有六億公里——是金星的十五倍。

金星的輻射環境雖然比地球差,但還在可接受範圍內。木星的輻射環境是太陽系中最惡劣的之一——木星的磁場強度是地球的二十倍,輻射帶的強度比地球的範艾倫輻射帶高出幾個數量級。任何靠近木星的探測器都必須有厚重的輻射遮蔽,否則電子裝置會在幾小時內被烤焦。

金星的引力只有地球的百分之九十,進入軌道和著陸都不算太難。木星的引力是地球的2.5倍,而且沒有固體表面,不能著陸——所謂的“進入木星”只能是在大氣層中懸浮,永遠不可能“降落”。

“那我們的採氣裝置怎麼部署?”專案組的陳宇航員問。他是最早一批參加過木星軌道探測任務的宇航員,對木星的環境有第一手的瞭解。

“不進入大氣層。”林小鏡說,“在軌道上抽取。”

會議室裡安靜了一瞬。

從軌道上抽取木星的大氣?木星的大氣層從雲頂往上延伸數千公里,但大部分氣體都被引力束縛在行星附近。軌道上的飛船距離雲頂至少還有幾百公里,那裡的氣體密度已經低到接近真空。從軌道上直接抽氣,效率會極低,可能比從地球上抽氣的效率還低。

林小鏡看出了大家的疑惑。

“我說的不是從軌道上直接抽木星大氣。”她調出了一張示意圖,“我們要在木星大氣層頂部部署懸浮平臺,就像金星任務中的浮空器一樣。但木星的浮空器和金星完全不同——金星浮空器靠氮氣的浮力懸浮在稠密的二氧化碳大氣中。木星的大氣主要成分是氫和氦,密度比氮氣小得多,任何充氣球體在木星大氣中都會下沉,而不是上浮。”

“那怎麼辦?”陳宇航員問。

“熱氣球。”林小鏡說,“在木星大氣中,只有兩種方式可以懸浮。一種是持續加熱氣球內部的氫氣,讓內部溫度高於外部,產生浮力。另一種是用旋翼或者噴氣推進器提供升力,主動維持高度。”

“熱氣球方案需要的能量很大。木星雲頂的溫度大約零下一百五十度,要把氣球內部的氫氣加熱到比外部高几十度,能量消耗是巨大的。而且木星有太陽系中最強烈的風暴,風速可達每秒數百米,熱氣球的穩定性是個大問題。”

“旋翼方案更不現實。木星的風速太高,旋翼產生的升力會被風吹散。”

林小鏡翻到下一頁。

“所以我們不用浮空器。”她說,“我們用軌道繫留系統。”

示意圖上畫了一個巨大的結構:在木星的低軌道上,一艘大型飛船作為“母船”。從母船上垂下數根超長繫纜,每根系纜長度超過一千公里,末端連線著一個採氣裝置。採氣裝置懸掛在木星大氣層的中上部,那裡氣體密度足夠高,壓強大約在一個大氣壓左右,溫度大約零下一百五十度。

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