第866章 核聚變太空飛行器
第866章 核聚變太空飛行器
徐申學對南門航天公司是極為關注的,過去十多年了已經來過瓊州島很多次,南門航天有什麼重大發射活動或任務要執行的時候,徐申學都會親自過來觀看。
而這一次徐申學來南門航天公司同樣也如此,他不僅僅是來看大量的科技成果,也是來看重要的航天活動。
已經持續建造數年的夸父太空港將會迎來最重要的一次升級!
加裝星海五號核聚變發電機組!
這對於夸父太空港而言是非常重要的一次技術升級,這將會徹底解決夸父太空港的能源短缺問題,並為後續夸父太空港的一系列建設以及任務活動提供能源基礎。
這裡頭的星海能源五號核聚變發電機組是關鍵!
星海五號,是星海能源科技有限公司受到南門航天公司委託而研發的新一代航天用小型化核聚變反應堆,其最大的特徵就是體積小、重量輕,並且可以在太空里重新組裝。
而星海五號的成功研發,也意味著星海能源科技公司的核聚變技術已經進入了成熟階段,這意義是非常大的!
星海能源科技有限公司,目前有著眾多的核聚變反應堆的研發項目,面向不同的技術路線、針對不同的應用需求。
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這家在外界極為神秘,迄今為止都還沒有暴露在公眾面前的公司,可沒有止步於星海一號,而是在研發出來了星海一號之後繼續進行大量的技術攻關。
因此目前星海能源科技有限公司旗下有著大量的商用以及在研項目!
星海一號,這是最早的商用型號,功率大,製造成本相對比較低,生產起來也比較容易,但是其體積大、重量大。
目前星海能源科技有限公司生產的新型星海一號C型,比最早的初級型號更大、更重,不過功率也更大,並且熱效率也更高簡單來說,使用同樣數量的氦三燃料,能夠發出更多的電。
星海一號,這種採用磁約束髮電技術路線的核聚變反應堆,是星海能源科技有限公司里的核心主力核聚變反應堆型號,目前大規模量產供給國內的三大核聚變發電運營商使用。
星海二號,這是早期立項的項目,打算走熱能發電技術路線,也就是俗稱的燒開水,但是這條技術路線已經差不多被廢棄了,因為星海能源科技有限公司採用的熱能發電技術路線,其熱效率並不高,遠不如採用磁約束髮電技術路線。
星海三號,同樣是早期就立項的項目,目前也依舊持續推進當中,該技術路線是打算同時走熱能發電以及磁約束髮電路線,試圖把兩種發電模式同時使用,目的很簡單,那就是進一步提升核聚變的發電效率,但是自前來說技術推進的不算太順利,依舊沒能製造出來原型機。
但是一旦該技術路線成功,將會大幅度提升核聚變的發電效率,能夠用更少的氦三燃料發出來更多的電量。
星海四號,這是星海能源科技公司,根據南門航天公司的技術要求,專門為了月球基地項目設計出來的小型化的可拆分核聚變發電機組,其最大的特徵是可以進行拆解並組裝,其零部件能夠通過八號重型飛機以及玉兔系列飛船,鵲橋飛船轉移到月球基地上!
為了滿足這一設計指標,星海四號的發電效率其實並不算高,而且成本非常高昂。
星海五號,同樣是星海能源科技公司根據南門航天公司的技術要求,專門研發的航天型號,其自的很簡單,那就是用來給夸父太空港、天狼星太空港以及未來的超大型太空飛行器使用。
其體積和重量更小、同樣能夠拆分運輸並在太空中組裝一成本也非常高。
當然,就算是星海五號這種號稱已經再一次小型化的核聚變反應堆,其組裝完成後的質量也有兩百多噸,只有太空港這種大型航天設施才能夠使用。
這一次徐申學來到瓊州島,其中一個目的就是查看夸父太空港融合安裝星海五號的情況,在徐申學來到之前,南門航天公司已經通過多次的八號以及七號火箭,把一座星海五號的零部件陸續發射升空並和夸父太空港對接。
接下來就是要在太空港里進行組裝,然後調試發電機組,為夸父太空港提供充足的電力支持。
一旦有了核聚變電力的支持,夸父太空港不僅僅能夠部署更大算力的算力中心,同時還能部署更多的自動化生產設備,直接在太空港里通過3D列印等方式就地製造一些零部件,為太空港本身、玉兔系列飛船乃至其他太空飛行器提供零部件補給和維修。
最後,充足的電源還能夠為夸父太空港本身提供更好的持續機動能力。
夸父太空港上已經安裝了多套大推力的磁等離子推進器,可以說萬事俱備,就等著電源了。
夸父太空港是一座數千噸乾重,並且還儲備數千噸飛船燃料的龐大太空飛行器,其龐大的質量使得維持軌道高度、進行變軌機動時需要大量能量。
目前夸父太空港是使用小推力的磁等離子發動機維持軌道高度,其能源供應主要來自太空港面積龐大的太陽能電板。
這點推力並不夠用,因為夸父太空港太陽能電板的發電量不僅要用來維持軌道高度,還需要維持整個太空港的自動化運轉,所以電力使用非常緊張,很多事情只能輪著來。
這一切問題都等著星海五號核聚變發電機組來解決。
除了上述五個星海核聚變反應堆項目,星海科技有限公司還有其他多個核聚變反應堆研究項目。
星海六號,這是從星海一號改進而來的艦載型號,主要用於航母這種船隻的動力使用,實際改動並不大,所以也早早研發成功,星海六號早已經研發安裝到新一代的航空母艦上。
很多人都知道國內新一代下水的航空母艦採用了核動力,但是沒人知道它用的並不是核裂變動力,而是核聚變動力,並且一口氣安裝了兩台。
兩台星海六號能夠帶來兩百萬千瓦的總功率,而隔壁美國的福特航母,其核裂變反應堆的總功率也不過七十萬千瓦左右!
星海六號因為是磁約束髮電,也不用什麼蒸汽輪機,也不用和核裂變一樣要構建非常複雜而且極為沉重的防護層,所以新核聚變航母的整個動力系統其實很節省空間以及重量的,這使得新航母能夠把大量的空間和重量用在各種防護系統上,還能夠搭載更多的飛機燃料、食物以及彈藥等各類補給。
兩台星海六號的充沛動力,能夠讓滿載十二萬噸,採用電推的新航母以三十多節的超高速一路狂奔的同時,還能用充足的電量持續起飛或回收艦載機,至於船隻本身的各種系統的用電也是非常充沛—甚至都用不完這麼多的電。
以至於新航母在絕大部分情況下,都不需要兩台星海六號機組滿功率運行,試水的這段時間都是兩台核聚變發電機組輪換著用,單台星海六號機組,其實已經很充分了!
至於為什麼用不完這麼多電,還硬是要往上頭塞進去兩套星海六號,那純粹是星海六號的千把噸的重量以及體積,對於航母來說不值一提,並且又不需要大量的防護層—考慮到未來的升級需求,所以直接一步到位安裝了兩套星海六號。
畢竟未來的技術發展如何誰也說不清楚,總不能等十幾二十年後航母需要更多的電量了,到時候再對航母動個大手術,再往裡頭加裝一套星海六號吧!
而新一代的核聚變航母,大幾百億的昂貴玩具,在預定計劃里是要搭載第六代有人以及無人艦載機的,這可是未來幾十年的海上核心主戰裝備,所以在有可能的情況下,都需要料敵從寬,留出足夠的升級空間!
諸多條件下來,也就導致了新一代的核動力航母的動力大幅度過剩!
並且因為動力模塊占據的空間和重量少,其他方面的設計餘量就更從容了,各方面的性能對比福特號這種核裂變航母,都有著大幅度的提升。
星海七號,這是進一步縮小的艦載型號,主要用於新一代的萬噸核潛艇、萬噸船隻,比如大型驅逐艦,巡洋艦等中型船隻的使用,這個的研發進度要更慢一些,因為不能直接拿著星海一號稍微適應性修改後就去用,改動比較大,研發進度自然也就慢一些。
以上的星海系列核聚變反應堆項目,其實都是基於星海一號延伸而來,採用的燃料也都是以氦三為主。
此外,星海能源科技有限公司還有其他比較特殊的幾個研發項目。
星雷發動機項目,這是一個旨在利用核聚變技術來為星際飛船提供動力的項目,計劃採用核聚變磁粒子引擎技術,利用核聚變能源直接推動飛船前進,大幅度減低能源損耗,同時因為能量密度高,也能獲得不錯的推力,持續加速之下,用來進行長距離的星際航行是非常適合的。
該項目由星海能源科技有限公司和南門航天公司聯合研發,尤其是南門航天公司這邊非常重視,把該項目視為未來進行遠距離星際航行的必備動力,在該公司的計劃里,未來要進行大規模的太陽系內探索以及開發,就必須先獲得一種高效而廉價的動力方式,而核聚變磁粒子引擎技術,就是這麼一種潛力巨大的技術。
這種動力在未來,雖然不可能讓人類走出太陽系、前往其他星系,但足以讓人類更好地探索太陽系,甚至在未來開發太陽系內其他行星的資源。
而南門航天公司,對探索以及開發太陽系內的其他行星以及小行星帶資源,可是充滿了野心!
除了星雷發動機項目外,星海能源科技公司也有其他幾個特殊項目,其中比較重要的就是嘗試使用其他燃料作為核聚變反應燃料的項目。
核聚變反應,並不是說只能用氦三為主要燃料的,也可以使用其他燃料的,比如其他諸多機構喜歡用的氘與氚進行核聚變反應,星海能源科技公司在這一技術路線上的研究也很深入,只不過並沒有進行商用而已。
因為星海能源科技暫時還沒有很好的解決聚變過程里的氚自持循環技術,而氚在自然界裡特別稀缺,單純依靠外部環境向核聚變反應堆里注入氚的話,是無法實現長期運行的,甚至會虧本。
但是理論上來說,可以通過核聚變反應放出來的中子轟擊鋰來獲得氚,再把這些產生的氚又加入到核聚變反應里,從而實現氚的核聚變反應的持久循環。
這一技術也不是那麼好解決的,自前星海能源科技暫時還沒能解決。
採用不同燃料所需要的技術也是不一樣的,星海能源科技玩的是氦三為燃料的核聚變技術,星海系列核聚變反應堆都是這一技術路線下的產物,而其他燃料的核聚變技術路線,暫時還沒有獲得突破。
但是採用其他燃料的核聚變技術,同樣是星海能源科技公司的重要研究領域!
核聚變在未來大規模鋪開的話,燃料供應多元化也是非常重要的,不能把所有賭注都壓在氦三技術路線上。
星海能源科技公司的持續技術進步,也讓夸父太空港迎來了最重要的一次技術升級:
加裝星海五號核聚變發電模塊。
因為之前的大量技術準備工作都已經完成,甚至就連星海五號機組都已經實際組裝並測試完畢,因此在南門航天公司總部的指揮中心裡,徐申學所看到的是夸父太空港上的星海五號機組正式開機的直播畫面。
大量的準備工作被陸續完成,各種啟動前的測試也陸續完成,最後在當天上午十點三十分,指揮中心正式下達了啟動星海五號機組的指令。
隨著指令的下達,夸父太空港上的工程師團隊也正式把星海五號的控制權移交給了太空港上的智能管理系統。
夸父太空港上上的人工智慧管理系統,接管了控制權後,根據指揮中心的指令開始控制星海五號進入正式的啟動程序。
星海五號這種核聚變發動機組,從進入啟動程序開始,再到正式啟動發電,整個過程並不是說指揮中心的人按下按鈕,然後下一秒就能夠發電的了。
它首先需要利用外部接入電源,先啟動星海五號上的人工智慧管理系統,等這個人工智慧管理系統啟動完成之後,該系統將會對整個星海五號機組的各子系統進行內部自檢。
自檢完成後,緊接著啟動核心的磁約束管理系統,再接著啟動燃料注入系統,還有配套的發電模塊系統。
各大子系統陸續啟動並處於工作狀態之後。
星海五號的人工智慧管理系統,就需要從外部調集大量的能源—準備通過雷射點火的方式啟動核聚變反應。
為了短時間內提供大量的能源,夸父太空港提前準備了超級電容儲能模塊,並且很早就開始節省電源供應,以便把太陽能電板產生的能源分出一部分儲存起來,儲備了足夠的能源之後,才能夠通過超級電容在極短時間內釋放大量的能源,用來支撐雷射點火設備的工作。
正式點火之前的各項準備工作就花費了接近三十分鐘的時間,系統的啟動比較麻煩,並且自檢也需要時間,能夠在半個小時內完成正式點火之前的準備工作,這已經是相當不容易了,甚至可以說是這本身就是黑科技技術了。
傳統核裂變發電站的首次啟動,動不動就是幾個月時間的,一年內能夠從啟動狀態到發電,那已經算是很順利了。
但是星海能源科技的核聚變反應堆,倒是不用這麼複雜,因為它本身就是高度集成化,高度智能化的設備,幾乎所有的內部檢查以及運行工作,都是通過內部的人工智慧管理系統來進行的,並不需要人為參與。
所有正式點火前的準備工作完成後,星海五號的內部人工智慧管理系統向夸父太空港的管理系統匯報並申請了正式點火的指令。
夸父太空港的管理系統,也已經得到了指揮中心的正式指令,因此直接批准了點火的指令。
這一切都是在無聲中進行的,徐申學所能夠看到的只是地面指揮中心裡的大屏幕上顯示的流程進度。
這個時候,大屏幕上出現了正式點火的文字,並且還搭配了倒計時。
十秒鐘倒計時後,大屏幕上跳出來一行簡短的文字:點火成功!
隨後又刷過一大堆的提示,上面顯示了星海五號各子系統的運行報告,清一色的正常」。
隨後夸父太空港的智能管理系統也向指揮中心報告,星海五號核聚變機組已經開始低功率運行,其產生的電能也開始接入太空港的電網系統。
後續幾天時間裡,這座星海五號核聚變發電機組,會逐步提升發電效率,最終滿足整個夸父太空港的能源需求。
而夸父太空港也會在供電充足後,陸續啟動幾個新安裝的等離子推進器,以維持夸父太空港的軌道高度,並用來進行持續性的變軌。
當然這些都是後續的事情了,在此時此刻里,徐申學和指揮中心裡的其他人一樣鼓起了掌。
夸父太空港的重要升級,意味著南門航天公司往前更進了一步,更意味著人類向太空邁進了一大步!
這還是人類歷史上,第一次把核聚變搬上太空,作為太空飛行器的核心能源使用!
其歷史意義以及技術意義重大!
(還有更新耶)