第6章 在軌核啟動救援方案
王院士手指在屏幕上輕輕一點,列出了最終的性能清單,語氣中帶著一絲嚴謹與自豪:
【一、動力指標:雙工質推力增強工況】
最大推力:700噸
比沖(Isp):500秒(增強工況)/ 1150秒(巡航工況)
【二、能源指標:推電雙模態-駐泊發電工況】
持續發電功率:18兆瓦(即18000千瓦)
王院士指著這行數據,聲音鏗鏘有力:「這組數據意味著什麼?簡單來說,這台引擎有兩個運行工況。」
「高比沖巡航工況(1150秒):這是省油模式,雖然推力只有200噸左右,但推進效率是傳統火箭的2.5倍,可以在深空旅途中持續加速。」
「推力增強工況(500秒):這是拼命模式。當我們注入液氧,不計代價地燃燒時,效率雖然減半,但推力會瞬間暴漲到700噸!」
「這相當於把大半枚長征五號火箭的起飛推力,濃縮在了這一根噴管里!只有這種力大磚飛的暴力,才能推著我們擺脫地球的引力鎖鏈!」
「至於這18兆瓦電力,普通衛星的信號功率只有幾百瓦,而夸父號是它的幾萬倍!」
「它哪怕是在火星軌道上打個噴嚏,產生的電磁波都能把地球上的收音機震得嗡嗡響!在這個功率面前,根本不存在聯繫不上這回事!」
「但性能雖然強悍,代價也是巨大的推進劑消耗。夸父號的起飛重量將是一個天文數字。」
他切換到了夸父號的任務構架圖,「所以,我們為它設計了一套全新的『超大型太空飛行器在軌組裝』作戰模式。」
「我們將使用『長征九號第二批次重型版本』,完全可重複使用運載火箭。」
「首先,把『夸父核心推進艙』連同『鵲橋二號』送到近地軌道。」
「然後,啟動極限組裝任務!文昌發射中心的四個超重型工位將全負荷運轉,進行連續13次超重型發射!」
「我們將接連送上去六個巨大的、裝滿液氧和液氫的『非返回式外掛推進劑貯箱』。」
「最終,當最後一組管線連接完畢,我們就為夸父號準備了整整5900噸的推進劑組合!」
趙工眉頭一皺提出了一個問題:「王院士,5900噸……這可是把全國一整年的液氫產能都送上天了。」
「對於一次前往火星的高速攔截任務,真的需要這麼多嗎?」
「老趙,對於39天抵達火星的瘋狂計劃來說,5900噸依然是捉襟見肘。」
他指著屏幕中那條紅色的軌跡線,「為了將航行時間壓縮到極致,我們採用了『變推力連續加速』混合彈道。」
「想像一下那個時刻,當夸父號在近地軌道完成組裝,我們將直接在太空中喚醒這頭怪獸。」
「在脫離地球引力鎖鏈的最初二十分鐘,也就是最關鍵的地火轉移射入階段,那兩個巨大的外掛液氧箱閥門將徹底洞開。」
「液氧將以每秒一點五噸的恐怖流速,瘋狂地向噴管喉部注入。」
「在磁流體(MHD)約束場內,低溫流體與三千度的高溫氫氣瞬間撞擊,發生劇烈的二次爆燃!」
「那一刻,夸父號尾部的核熱噴流,將爆發出的700噸推力!」
「短短二十分鐘內,就可以把六千多噸的巨艦從環地軌道一腳踹進逃逸軌跡,徹底甩開地球的引力鎖鏈!」
「一旦脫離地球,核心船將立刻切換回1150秒的高比沖核熱模式,數千噸液氫將進行長達數周的,持續最大功率加速。」
「這是一場與時間的賽跑,別忘了,火星正在以每天八十萬公里的速度逃離我們!」
王院士的聲音提高了幾分:「我們不僅要推力大,還要噴氣速度夠快!」
「只有這樣,才能在40天內死死咬住那個瘋狂逃逸的目標,跑完這近八千萬公里的追擊征途!」
一位來自後勤保障部門的負責人,提出了那個縈繞在所有人心中的問題。
「王院士!我理解建立通信的重要性,但既然夸父號有18兆瓦的電力,而且能把五噸重的鵲橋衛星送過去。」
「那我們為什麼不把這五噸的運力,換成食物呢?這才是谷宇上尉最急需的啊!」
「因為,我們送得過去,但放不下去。」王院士的聲音里,充滿了工程師在面對無情物理學定律時的無奈。
「同志們,請看清夸父計劃的本質。它是一次高速軌道攔截任務,不是一次登陸任務。」
「它的核心,是利用夸父引擎的暴力推力,將一個物體在最短的時間內,從地球軌道,強行『剎停』在環繞火星的軌道上。」
「這是一個純粹依賴強大發動機進行能量交換的軌道動力學問題。登陸是另一個完全不同的複雜遊戲。」
他語氣嚴謹地補充道:「而且這次,我們送過去的不僅僅是一顆衛星。它的正式名稱是,『鵲橋二號』深空探測中樞平台,總重八噸。」
「這是一個由主核心艙和三顆子衛星組成的複雜組合體。」
「更重要的是,」王院士指向那三顆子衛星,「這三顆獨立導航信標將在入軌後被釋放,組成一個覆蓋火星全球的深空導航星座。」
「這意味著,一旦這個軌道節點部署成功,我們就等於在火星上空,建立了一個臨時的北斗系統。」
「後續的任何無人補給船,都將擁有全自動厘米級的精準著陸能力,不再需要地面引導。」
這個解釋,讓所有人都恍然大悟。
就在這時,一位看起來很年輕的女工程師,忍不住舉手插話,聲音有些清脆:
「王院士!那……那夸父號那台強大的引擎,有沒有可能,在把自己剎停之後,再護送一個補給艙。」
「然後去執行一次類似『燭龍一號』的著陸方案呢?用氣動捕獲的方式把補給艙送下去?」
「嗯……一個非常好的問題。」
話音剛落,坐在前排的總工程師張梓軒,一直緊繃著的老臉,瞬間一紅。
沒等王院士繼續開口,張梓軒就猛地回過頭,對著自己博士生低聲訓斥道:
「小秦,又不注意聽講!幾分鐘前我才剛剛說完,氣動輔助減速最根本的絕對前提是什麼!」
被點名的年輕女孩唰的一下,臉頰漲得通紅。
正所謂關心則亂,其實在問題脫口而出的時候,她已經想到了答案,但已經來不及了。
張梓軒恨鐵不成鋼地瞪了她一眼,但隨即又轉過頭來,主動為自己學生提出的這個問題,進行了一次更清晰的解釋。
他調出了兩張截然不同的火星入軌軌跡圖。
【一、動力指標:雙工質推力增強工況】
最大推力:700噸
比沖(Isp):500秒(增強工況)/ 1150秒(巡航工況)
【二、能源指標:推電雙模態-駐泊發電工況】
持續發電功率:18兆瓦(即18000千瓦)
王院士指著這行數據,聲音鏗鏘有力:「這組數據意味著什麼?簡單來說,這台引擎有兩個運行工況。」
「高比沖巡航工況(1150秒):這是省油模式,雖然推力只有200噸左右,但推進效率是傳統火箭的2.5倍,可以在深空旅途中持續加速。」
「推力增強工況(500秒):這是拼命模式。當我們注入液氧,不計代價地燃燒時,效率雖然減半,但推力會瞬間暴漲到700噸!」
「這相當於把大半枚長征五號火箭的起飛推力,濃縮在了這一根噴管里!只有這種力大磚飛的暴力,才能推著我們擺脫地球的引力鎖鏈!」
「至於這18兆瓦電力,普通衛星的信號功率只有幾百瓦,而夸父號是它的幾萬倍!」
「它哪怕是在火星軌道上打個噴嚏,產生的電磁波都能把地球上的收音機震得嗡嗡響!在這個功率面前,根本不存在聯繫不上這回事!」
「但性能雖然強悍,代價也是巨大的推進劑消耗。夸父號的起飛重量將是一個天文數字。」
他切換到了夸父號的任務構架圖,「所以,我們為它設計了一套全新的『超大型太空飛行器在軌組裝』作戰模式。」
「我們將使用『長征九號第二批次重型版本』,完全可重複使用運載火箭。」
「首先,把『夸父核心推進艙』連同『鵲橋二號』送到近地軌道。」
「然後,啟動極限組裝任務!文昌發射中心的四個超重型工位將全負荷運轉,進行連續13次超重型發射!」
「我們將接連送上去六個巨大的、裝滿液氧和液氫的『非返回式外掛推進劑貯箱』。」
「最終,當最後一組管線連接完畢,我們就為夸父號準備了整整5900噸的推進劑組合!」
趙工眉頭一皺提出了一個問題:「王院士,5900噸……這可是把全國一整年的液氫產能都送上天了。」
「對於一次前往火星的高速攔截任務,真的需要這麼多嗎?」
「老趙,對於39天抵達火星的瘋狂計劃來說,5900噸依然是捉襟見肘。」
他指著屏幕中那條紅色的軌跡線,「為了將航行時間壓縮到極致,我們採用了『變推力連續加速』混合彈道。」
「想像一下那個時刻,當夸父號在近地軌道完成組裝,我們將直接在太空中喚醒這頭怪獸。」
「在脫離地球引力鎖鏈的最初二十分鐘,也就是最關鍵的地火轉移射入階段,那兩個巨大的外掛液氧箱閥門將徹底洞開。」
「液氧將以每秒一點五噸的恐怖流速,瘋狂地向噴管喉部注入。」
「在磁流體(MHD)約束場內,低溫流體與三千度的高溫氫氣瞬間撞擊,發生劇烈的二次爆燃!」
「那一刻,夸父號尾部的核熱噴流,將爆發出的700噸推力!」
「短短二十分鐘內,就可以把六千多噸的巨艦從環地軌道一腳踹進逃逸軌跡,徹底甩開地球的引力鎖鏈!」
「一旦脫離地球,核心船將立刻切換回1150秒的高比沖核熱模式,數千噸液氫將進行長達數周的,持續最大功率加速。」
「這是一場與時間的賽跑,別忘了,火星正在以每天八十萬公里的速度逃離我們!」
王院士的聲音提高了幾分:「我們不僅要推力大,還要噴氣速度夠快!」
「只有這樣,才能在40天內死死咬住那個瘋狂逃逸的目標,跑完這近八千萬公里的追擊征途!」
一位來自後勤保障部門的負責人,提出了那個縈繞在所有人心中的問題。
「王院士!我理解建立通信的重要性,但既然夸父號有18兆瓦的電力,而且能把五噸重的鵲橋衛星送過去。」
「那我們為什麼不把這五噸的運力,換成食物呢?這才是谷宇上尉最急需的啊!」
「因為,我們送得過去,但放不下去。」王院士的聲音里,充滿了工程師在面對無情物理學定律時的無奈。
「同志們,請看清夸父計劃的本質。它是一次高速軌道攔截任務,不是一次登陸任務。」
「它的核心,是利用夸父引擎的暴力推力,將一個物體在最短的時間內,從地球軌道,強行『剎停』在環繞火星的軌道上。」
「這是一個純粹依賴強大發動機進行能量交換的軌道動力學問題。登陸是另一個完全不同的複雜遊戲。」
他語氣嚴謹地補充道:「而且這次,我們送過去的不僅僅是一顆衛星。它的正式名稱是,『鵲橋二號』深空探測中樞平台,總重八噸。」
「這是一個由主核心艙和三顆子衛星組成的複雜組合體。」
「更重要的是,」王院士指向那三顆子衛星,「這三顆獨立導航信標將在入軌後被釋放,組成一個覆蓋火星全球的深空導航星座。」
「這意味著,一旦這個軌道節點部署成功,我們就等於在火星上空,建立了一個臨時的北斗系統。」
「後續的任何無人補給船,都將擁有全自動厘米級的精準著陸能力,不再需要地面引導。」
這個解釋,讓所有人都恍然大悟。
就在這時,一位看起來很年輕的女工程師,忍不住舉手插話,聲音有些清脆:
「王院士!那……那夸父號那台強大的引擎,有沒有可能,在把自己剎停之後,再護送一個補給艙。」
「然後去執行一次類似『燭龍一號』的著陸方案呢?用氣動捕獲的方式把補給艙送下去?」
「嗯……一個非常好的問題。」
話音剛落,坐在前排的總工程師張梓軒,一直緊繃著的老臉,瞬間一紅。
沒等王院士繼續開口,張梓軒就猛地回過頭,對著自己博士生低聲訓斥道:
「小秦,又不注意聽講!幾分鐘前我才剛剛說完,氣動輔助減速最根本的絕對前提是什麼!」
被點名的年輕女孩唰的一下,臉頰漲得通紅。
正所謂關心則亂,其實在問題脫口而出的時候,她已經想到了答案,但已經來不及了。
張梓軒恨鐵不成鋼地瞪了她一眼,但隨即又轉過頭來,主動為自己學生提出的這個問題,進行了一次更清晰的解釋。
他調出了兩張截然不同的火星入軌軌跡圖。