第948章 太空人造重力計劃以及深空開發計劃
太空人造重力計劃以及深空開發計劃
隨著南門航天的月球基地計劃逐步展開,越來越多的氦三從月球運回地球的同時,大量的各類技術專家以及專職太空人需要在月球基地以及兩個太空港上工作。
本章節來源於sto9.co⛅m
在月球上的低重力環境以及太空中的微重力環境下,會對人體產生損害,尤其是長時間處於微重力環境下,哪怕是通過特定飲食補充,特定的加強身體鍛鍊,依舊難以抵消這種微重力環境給人體帶來的損傷。
因此為了保障太空人們的身體健康,南門航天給太空人們制定的連續工作時間上限是三個月,而這還是上限,實際過程里為了讓太空人的身體不會被永久性損傷,同時能夠在恢復後再一次上天工作,南門航天旗下太空人在這兩個太空港上的工作時間被限制在四十五天左右。
月球基地那邊的工作人員可以久一些,因為月球基地上有簡易的離心重力裝置可以讓太空人使用,雖然這種簡易的離心重力裝置有眾多缺陷,但是依舊能夠帶來極為寶貴的模擬地球重力環境,讓太空人的身體得到一定程度的恢復。
因為太空人上天工作的時間短暫,同時月球基地的持續擴張,夸父以及天狼星這兩個太空港的駐紮人員也越來越多,這也導致了龐大的人力成本。
這個人力成本說的並不是這些人的薪資成本,而是運輸成本!
載人運輸的成本可比貨運成本貴多了,每一次七號火箭的載人發射成本都是非常昂貴的。
貨運飛行的成本是很便宜的,因為幾十次的重複使用壽命,平均飛行成本很低,目前
七號火箭系統採用兩級重複使用模式,近地軌道運輸能力五十噸的情況下,對外報價大概是三億八千萬元,折算下來每公斤七千多元,折合美元一千多元。
這個價格對比國內外其他同類火箭要便宜得多,為此幾乎壟斷了所有第三方的商業發射。
而這,只是對外報價!
而內部自用成本的話,還要更便宜,南門航天的內部記帳成本,七號火箭系統兩級回收的情況下,單次發射成本是一億兩千萬元,以五十噸載荷算,每公斤成本兩千三百多元,折合美元是三百四十美元上下。
七號火箭屬於可回收載荷五十噸級別的大型火箭,其平均每公斤成本本身就要高一些,以前的五號中型火箭還要更貴,能達到一千多美元每公斤呢。
常規來說,越大,技術越先進的火箭,平均每公斤成本也就越低所以五號火箭最貴、六號火箭次之、七號火箭再次之,而八號火箭系統最便宜。
南門航天的核心主力火箭運載系統,即第二代八號火箭系統,它採用兩級回收模式下,平均每公斤的發射成本可以控制在兩百美元左右。
並且即將推出的第三代八號火箭系統,預計每公斤成本會下降到一百四十美元左右。
以上是貨運成本,但是載人成本就要高得多!
首先載人飛行的話,最便宜的八號火箭不能用,八號火箭系列裡的二級部分,即紅龍
二號飛船系列裡就沒有載人飛行的型號。
七號火箭的幾個先進改進型也沒辦法用,只能用最成熟,最可靠的第二代七號火箭以及紅龍一號C型,即專門研發製造的紅龍一號太空梭里的載人版本。
儘管紅龍一號C型載人太空梭,也具備肩帶運輸貨物的能力,但是為了保障太空人的安全,把大量質量都用在了維生以及逃生設備上,所以貨運運輸量並不算大。
為了節省人員運輸成本,南門航天都是一次性攢十幾個太空人一起發射或者回收的。
但就算是順帶運貨、同時也集中人員運輸,再加上南門航天的成熟低廉技術,現階段把一個太空人送到夸父太空港工作,並且在任務期限結束後再接回來,其平均單人單次的往返運輸成本也需要一百五十萬左右。
如果把太空人送往月球軌道上的天狼星太空港工作,單人單次往返運輸成本將會迅速飆漲到五百萬元左右。
玉兔系列的地月飛船,運貨物比較便宜,因為都可以把貨物直接外掛在飛船上,但是運人就不能這麼幹了,要安排維生以及逃生設備,也就是要採用專門的玉兔載人載貨飛船,這種飛船的駕駛艙也是載人艙,同時也是逃生船。
這個逃生艙需要具備在脫離玉兔飛船主體後,單獨攜帶人員前往天狼星太空港或夸父太空港的能力,它本身就是一艘可以獨立運行的地月星際小型飛船。
這個駕駛艙/逃生艙很貴的!
如此也就大幅度提升了地月之間的人員運輸成本。
如果還要進一步把太空人送到月球基地上工作,那麼還要額外一筆月球基地往返天狼星太空港的運輸成本,採用鵲橋飛船系列裡的載人載貨專用飛船,現役的鵲橋5C型」也不便宜。
把這部分加上後,那麼月球基地上的工作人員的單人單次的往返運輸成本就需要一千萬左右。
饒是南門航天的人員運輸成本,在其他航天機構或企業看來,已經是超級白菜價了,但是對於一個企業的運營而言,這依舊是一筆巨大的成本!
畢竟南門航天長期在月球基地、兩大太空港上維持著數百人規模的團隊,這些人員在一個半月左右就需要輪換一次一同時南門航天正在持續擴張月球基地以及兩個太空港的規模,駐守人員的數量一直在增加當中。
這也就意味著,人員運輸成本也在逐步增長。
除了運輸成本外,還需要考慮運輸安全風險!
哪怕技術很成熟了,但是載人飛行階段依舊是風險非常高的,隨便來點什麼故障和失誤都有可能導致太空人的安全風險。
如果要降低安全風險,那麼最簡單的方式就是減少往返次數一減少一半的往返次數,安全風險就能夠直接降低一半。
最後,能夠上月球基地以及太空港工作的技術專家以及專職太空人也不是那麼容易培養的,培養一個都需要大量的時間以及資本成本。
這種高級人才沒辦法速成,也不能當成耗材使用,必須謹慎、安全、高效地使用。
如何讓這些高級人才,能夠在一年裡安全健康地在太空中工作更長的時間,也就成為了很現實的問題。
南門航天為此進行了大量的研究,比如通過各種設施讓太空人進行特定的訓練,改善飲食營養攝入等措施,這些措施也能夠有效延緩微重力環境對人體造成的損傷,但也只是延緩而已屬於不治本的方式。
目前南門航天的這些技術,能夠讓太空人在天上待一個半月,然後回到地球後休養、
鍛鍊幾個月就能徹底恢復,不用擔心造成永久性損傷。
同時南門航天在月球基地上先後進行了兩步嘗試,第一步嘗試是在月球基地上建設簡易的單人使用離心重力裝置,但是效果不算太好。
後來,南門航天在月球基地上建立了一個更大型的實驗性離心重力裝置,讓在月球基地上工作的太空人們能夠獲得更良好的重力模擬環境。
月球基地上的離心重力模擬設施的成功實驗,也讓南門航天掌握了這一類技術,並有了在太空港上建立真正的太空離心重力設施的想法。
鄧飛躍向徐申學解釋了他們的計劃:「我們準備在夸父太空港上,建造一個半徑大約
一百米,每分鐘旋轉大概三次的對轉雙環設施,這能夠讓太空人在上面獲得一個G的模擬重力環境,同時避免科里奧利效應的影響,不會眩暈和噁心。」
「這個對轉雙環的離心重力模擬設施,面臨的幾個技術難題我們也在月球基地的離心重力設施里先後進行了解決。」
「姿態平衡我們採用對轉雙環設計,兩個環以相同的速度反向旋轉,這能夠有效的消除陀螺效應,不至於整個太空港的姿態變得不穩,指向困難!」
「雙環之間的摩擦力問題,我們會採取超導磁懸浮技術來解決。」
「我們的超導磁懸浮技術還是很不錯的,在月球基地上的離心重力設施里已經成功實現了應用,使用效果非常好!」
「還有重力平衡問題,我們也會採取主動動平衡系統,通過控制內外雙環的運動速度,主動移動配重以及藉助輔助推進器來綜合解決,這一點問題我們同樣在月球離心重力設施里進行了驗證,效果很好!」
「為了降低工程難度,尤其是降低對材料的技術要求標準,我們的整個設計也會比較簡單,只為獲得最基礎的模擬重力以及必要的維持生活設施和文職辦公設施,其內外雙環的人員設計容量不會太大,初步設計是滿足五百人的長時間生活、文職辦公需求。」
「太空人們的部分日常工作,尤其是對太空港的維護檢修、飛船的維護檢修等工作,還是需要在夸父太空港里的本體上來進行!」
「在太空港里的微重力環境下工作幾個小時,日常文職工作和休息、娛樂等時間則是
在雙環的模擬重力環境下!」
「通過這種措施,我們能夠大幅度延長太空人以及技術專家在太空中的工作時間,並且不會讓身體出現損傷。」
「當然,考慮到心理因素、休假因素的話,我們也不會讓太空人在太空停留太久,半年,一年時間也就差不多了,更多的時間的話,身體倒是不會有什麼大問題,但是心理上有可能出現問題,我們的心理專家團隊希望我們要嚴格控制員工在太空中的工作時間!」
徐申學聽著介紹的時候,也看到了這個對轉雙環離心重力設施的模型一這東西其實就是在加裝在夸父太空港的後頭的一個大圓空心盤子。
中間是連接太夸太空港的部位,然後通過四條,十字交叉的懸臂向外延伸,四條懸臂的末端,則是連接了內外兩個大圓環。
這個造型,其實已經很類似諸多科幻小說或影視劇里描述的那種帶大型旋轉圓環的空間站了。
看到這裡,徐申學突然想到了一點,然後問鄧飛躍:「如果我們在夸父太空港上,構建生態循環系統,人工合成食物的話,再加上一個電力推進器,是不是也能夠讓夸父太空港進行遠距離航行?」
聽到徐申學的問題,鄧飛躍先是一愣,幾秒鐘後回答:「理論上是可以的,但也只是理論上,首先我們的夸父太空港質量太大了,它現在就有四千多噸,而在未來的持續擴建規劃里,它的質量會達到七千噸左右。」
「要推動這麼大質量的太空港進行遠距離航行,那麼需要極為龐大的能源,以目前我們的可控核聚變技術以及電推技術的話,其加速度會需要極為漫長的時間!」
「所以,理論上我們可以做到,但是這麼做並沒有什麼實際意義,速度太慢,時間太長了!」
聽到這裡,徐申學笑道:「看樣子,我們的大規模載人深空航行,還需要很長的路要走啊!」
鄧飛躍也知道徐申學想要什麼,所以他道:「大規模載人深空航行,也不是非要用夸父太空港這種東西,夸父太空港的核心作用是充當飛船的維修、補充燃料以及科研基地,所以它上面的大量質量都用於滿足各類飛船的維修、保養以及中轉物資的需求了。」
「如果只是為了進行深空航行的話,那麼後續我們完全可以建造一種單純的大型載人飛船,所需要的太空飛行器質量就小多了,那樣飛起來就簡單多了。」
「我們的后羿飛船計劃里,後續也是有規劃載人飛船型號的,只不過搭載的人數不多,也不會安排太多的生態循環系統,只是作為未來的水星、火星、小行星帶上的近距離天體的深空開發項目的工作人員運輸工具使用,預設航行時間在數月到一年之間,不會飛得太久。」
「大規模載人深空飛行的話,我們還需要進行一定的技術積累,比如研發更好的可控核聚變磁離子發動機,更優秀的人工合成食物技術,更優秀的生態循環體系,更輕便更高強度的材料等!」
「我們還需要很長的路要走!」
徐申學呵呵一笑:「沒事,我就是隨口一說,這些事情不用著急,我們慢慢來,遲早有一天能夠做到的!」
「現在的話,專注我們手頭上的工作,還是以月球氦三開發為核心目標,中長期目標則是以開發水星氦三、探索開發火星以及小行星帶等天體!」
「長遠目標則是前往太陽系外圍的天體進行探索開發!」
「我們一步一步來!」
鄧飛躍道:「徐董放心,我們的技術推進一直都非常穩健而且快速,我相信我們完全能夠實現中長期目標的!」
「以我們的技術進度,后羿系列飛船的建造速度和服役數量,五年內,我們就能夠在水星設立無人開發基地,十年內就能夠在火星以及小行星帶上設立無人開發基地。」
「當我們在小行星帶上選擇一個或幾個資源充沛的地方,設立無人開發基地後,就能夠以此為依託,進一步探索和開發更遠距離的太陽系外圍天體!」
「我們人類足跡遍布太陽系的時間不會太遠!」
徐申學道:「我相信你們能夠做到,我也很期待那一天的到來!」
(還有更新耶)