第273章 行星能源
於穎的結論在核心團隊會議上引發了將近一個小時的沉默。
製造陽光。這個短語在物理學上有一個正式的名字。受控核聚變。人類從二十世紀五十年代就開始研究它,整整七十年。七十年裡全世界建了超過兩百座托卡馬克和仿星器,燒掉了上千億美元的科研經費,換來的最高紀錄是一百零二秒的持續燃燒,不到兩分鐘。每一次點火都是先宣布突破,然後面對同一個根本問題:等離子體約束不住。像用手去捧一團火,不管手指並得多緊,火總會找到縫隙,然後散掉。
左城把那句話翻來覆去看了好幾遍,然後抬頭看沈一鳴。
」七十年前的人沒有天衍。我們有。」
第二天上午沈一鳴的量子團隊被召集進了航天事業部的會議室。左城在白板上寫了一行字:從即日起,天衍二號全部算力優先分配給受控核聚變模擬。會議的結論在二十分鐘內達成了共識:天衍的二號機五千量子比特里分出一半,常年運行等離子體約束的全局模擬。另一半繼續支撐量子通信和織網協議,兩條線並行。
於穎當天下午把全球核聚變資料庫全部接入天衍。ITER的實驗數據、東方超環的十年運行記錄、日本JT-60的等離子體參數、美國NIF的慣性約束結果,所有被鎖在實驗室伺服器里的數據第一次在同一台機器上被一起分析。
三個月後,天衍二號完成了一組人類歷史上規模最大的等離子體湍流全尺度模擬。模擬覆蓋了從毫米級的渦流到米級的宏觀不穩定性的全部尺度,等效計算量超過了過去七十年全球所有聚變模擬的總和。
結論很簡潔。於穎把結果投在大屏幕上,只有三行。
第一行:托卡馬克路線的最大瓶頸不是溫度。等離子體已經能達到一億五千萬度,超過太陽核心溫度的十倍。瓶頸是湍流導致的能量泄漏。湍流把能量從等離子體核心撕開,像在風暴中試圖用漏水的桶裝水。
第二行:如果能在等離子體表面實時施加主動控制力,精確抑制每一個湍流渦旋的生成和傳播,能量約束時間可以提高至少五倍。
第三行:從幾十秒提升到數百秒。數百秒意味著可以實現自持燃燒。
會議室里沒有人鼓掌。不是因為不激動,是因為所有人都在等下一句話。左城說了一句話。
」把量子控制系統接到東方超環上。」
於穎和量子團隊在接下來兩個月里完成了全套方案。方案代號」星核」。星核不建造新的托卡馬克,不從頭設計一套全新的聚變裝置。它做的是另一件事:對全球現有的聚變實驗裝置進行量子控制系統升級。華夏的東方超環、ITER的附屬裝置、甚至包括幾家私有企業的聚變原型機,全部接入同一套量子實時反饋系統。
於穎在方案首頁的備註里寫了這樣一段話:核聚變不是基礎科學沒有突破。是控制工程沒跟上。等離子的每一個渦旋從形成到消亡只需要不到一毫秒,這個速度超過了任何經典控制系統的響應極限。但量子反饋不是經典的。量子反饋的響應速度受測不準原理下界的保護,它可以在這個渦旋還沒有完全成形的時候就在源頭壓制它。七十年前沒有人造得出量子計算機。現在有了。剩下的就是按快門。
三個月後,量子反饋模塊安裝進了東方超環的控制迴路。
點火那天,整個測控室坐滿了人。東方超環的團隊從合肥飛過來的有將近三十個人,坐在前排穿著同樣的藍色工作服。左城和於穎站在後排。葛立林在最前排,他的頭髮已經全白了。他上一次來杭城還是幾年前國家電網副院長的時候,那次是為了簽太空光伏的合同。這次他是以一個核聚變研究者的身份來的,一個從二十世紀八十年代就開始做聚變工程的人。
等離子體起輝。一億度。一億兩千萬度。一億五千萬度。
湍流監測屏上,代表渦旋能量密度的那條曲線在量子控制系統激活的那一瞬間從劇烈震盪變為平穩。不是畫出來的平穩。是真的穩了。每一個渦旋在剛剛開始捲曲的時候就被一個精確反相的壓力波對消掉了。不是壓制,是對消。像往一滴正要綻開的水面上滴入另一滴相位相反的漣漪,兩滴在碰到彼此的瞬間同時消失。
一百秒。兩百秒。三百秒。
四百秒的時候測控室里的呼吸已經可以聽到了。不是喘息,是那種所有人同時把呼吸壓到了最慢頻率之後同步發出的很低的聲音。像整個房間在緩慢地吐氣。
五百零七秒。
等離子體自動熄滅了。不是因為控制失效,是因為設定的實驗時長到了。星核系統在第五百零七秒的時候自動觸發了退出程序。
測控室安靜了大概三秒鐘。前排穿著藍色工作服的一個年輕人先站了起來,然後旁邊的第二個。然後一整排,然後是整個房間。
葛立林沒有站起來。他在椅子上坐了很久,然後從口袋裡掏出一個很舊的筆記本。筆記本的表皮已經磨破了,角上貼著透明膠帶。他翻到最後一頁,在空白處寫了一行字。寫完之後他把筆記本合上,站起來,走進了旁邊的空會議室。他不是去打電話。他是去一個人待一會兒。
左城跟著他走進會議室的時候,葛立林已經擦過眼睛了,但眼角的紅還在。他對著窗戶站了一會兒,然後轉過來。
」七十年。」他說。」三代人。我的導師到死都不確定聚變這事能不能成。今天證明它不是夢了。」
左城說:」不是證明。是開始。」
當晚於穎在項目筆記里寫了一句話。她把星核的多餘算力做了一個單獨的仿真:如果把星核級別的微型聚變反應堆縮小到能裝進先驅號的尺寸,飛船就不再需要收集陽光。它可以自己製造陽光。
她在那句話的末尾加了一行字:給船裝上太陽,它就能去任何地方。
同一時刻左城打開系統面板做了一次例行查看。量子科技枝幹和太空光伏枝幹之間出現了一條新的連線,線很細,顏色是淺金色的,還在微微地變動形狀。下面有一行小字:能源科技潛在枝幹萌芽條件正在形成。該枝幹不屬於當前十二枝幹規劃中的獨立枝幹,可能作為第十枝幹的衍生葉片出現。
他把面板關掉,走到窗邊。杭城的夜空里星星很亮,天穹的衛星依舊一顆接一顆划過。他想起一個小時前葛立林筆記本上寫的那一行字。他不知道寫的是什麼,但猜得到。
七十年。三代人。一個筆記本。
製造陽光。這個短語在物理學上有一個正式的名字。受控核聚變。人類從二十世紀五十年代就開始研究它,整整七十年。七十年裡全世界建了超過兩百座托卡馬克和仿星器,燒掉了上千億美元的科研經費,換來的最高紀錄是一百零二秒的持續燃燒,不到兩分鐘。每一次點火都是先宣布突破,然後面對同一個根本問題:等離子體約束不住。像用手去捧一團火,不管手指並得多緊,火總會找到縫隙,然後散掉。
左城把那句話翻來覆去看了好幾遍,然後抬頭看沈一鳴。
」七十年前的人沒有天衍。我們有。」
第二天上午沈一鳴的量子團隊被召集進了航天事業部的會議室。左城在白板上寫了一行字:從即日起,天衍二號全部算力優先分配給受控核聚變模擬。會議的結論在二十分鐘內達成了共識:天衍的二號機五千量子比特里分出一半,常年運行等離子體約束的全局模擬。另一半繼續支撐量子通信和織網協議,兩條線並行。
於穎當天下午把全球核聚變資料庫全部接入天衍。ITER的實驗數據、東方超環的十年運行記錄、日本JT-60的等離子體參數、美國NIF的慣性約束結果,所有被鎖在實驗室伺服器里的數據第一次在同一台機器上被一起分析。
三個月後,天衍二號完成了一組人類歷史上規模最大的等離子體湍流全尺度模擬。模擬覆蓋了從毫米級的渦流到米級的宏觀不穩定性的全部尺度,等效計算量超過了過去七十年全球所有聚變模擬的總和。
結論很簡潔。於穎把結果投在大屏幕上,只有三行。
第一行:托卡馬克路線的最大瓶頸不是溫度。等離子體已經能達到一億五千萬度,超過太陽核心溫度的十倍。瓶頸是湍流導致的能量泄漏。湍流把能量從等離子體核心撕開,像在風暴中試圖用漏水的桶裝水。
第二行:如果能在等離子體表面實時施加主動控制力,精確抑制每一個湍流渦旋的生成和傳播,能量約束時間可以提高至少五倍。
第三行:從幾十秒提升到數百秒。數百秒意味著可以實現自持燃燒。
會議室里沒有人鼓掌。不是因為不激動,是因為所有人都在等下一句話。左城說了一句話。
」把量子控制系統接到東方超環上。」
於穎和量子團隊在接下來兩個月里完成了全套方案。方案代號」星核」。星核不建造新的托卡馬克,不從頭設計一套全新的聚變裝置。它做的是另一件事:對全球現有的聚變實驗裝置進行量子控制系統升級。華夏的東方超環、ITER的附屬裝置、甚至包括幾家私有企業的聚變原型機,全部接入同一套量子實時反饋系統。
於穎在方案首頁的備註里寫了這樣一段話:核聚變不是基礎科學沒有突破。是控制工程沒跟上。等離子的每一個渦旋從形成到消亡只需要不到一毫秒,這個速度超過了任何經典控制系統的響應極限。但量子反饋不是經典的。量子反饋的響應速度受測不準原理下界的保護,它可以在這個渦旋還沒有完全成形的時候就在源頭壓制它。七十年前沒有人造得出量子計算機。現在有了。剩下的就是按快門。
三個月後,量子反饋模塊安裝進了東方超環的控制迴路。
點火那天,整個測控室坐滿了人。東方超環的團隊從合肥飛過來的有將近三十個人,坐在前排穿著同樣的藍色工作服。左城和於穎站在後排。葛立林在最前排,他的頭髮已經全白了。他上一次來杭城還是幾年前國家電網副院長的時候,那次是為了簽太空光伏的合同。這次他是以一個核聚變研究者的身份來的,一個從二十世紀八十年代就開始做聚變工程的人。
等離子體起輝。一億度。一億兩千萬度。一億五千萬度。
湍流監測屏上,代表渦旋能量密度的那條曲線在量子控制系統激活的那一瞬間從劇烈震盪變為平穩。不是畫出來的平穩。是真的穩了。每一個渦旋在剛剛開始捲曲的時候就被一個精確反相的壓力波對消掉了。不是壓制,是對消。像往一滴正要綻開的水面上滴入另一滴相位相反的漣漪,兩滴在碰到彼此的瞬間同時消失。
一百秒。兩百秒。三百秒。
四百秒的時候測控室里的呼吸已經可以聽到了。不是喘息,是那種所有人同時把呼吸壓到了最慢頻率之後同步發出的很低的聲音。像整個房間在緩慢地吐氣。
五百零七秒。
等離子體自動熄滅了。不是因為控制失效,是因為設定的實驗時長到了。星核系統在第五百零七秒的時候自動觸發了退出程序。
測控室安靜了大概三秒鐘。前排穿著藍色工作服的一個年輕人先站了起來,然後旁邊的第二個。然後一整排,然後是整個房間。
葛立林沒有站起來。他在椅子上坐了很久,然後從口袋裡掏出一個很舊的筆記本。筆記本的表皮已經磨破了,角上貼著透明膠帶。他翻到最後一頁,在空白處寫了一行字。寫完之後他把筆記本合上,站起來,走進了旁邊的空會議室。他不是去打電話。他是去一個人待一會兒。
左城跟著他走進會議室的時候,葛立林已經擦過眼睛了,但眼角的紅還在。他對著窗戶站了一會兒,然後轉過來。
」七十年。」他說。」三代人。我的導師到死都不確定聚變這事能不能成。今天證明它不是夢了。」
左城說:」不是證明。是開始。」
當晚於穎在項目筆記里寫了一句話。她把星核的多餘算力做了一個單獨的仿真:如果把星核級別的微型聚變反應堆縮小到能裝進先驅號的尺寸,飛船就不再需要收集陽光。它可以自己製造陽光。
她在那句話的末尾加了一行字:給船裝上太陽,它就能去任何地方。
同一時刻左城打開系統面板做了一次例行查看。量子科技枝幹和太空光伏枝幹之間出現了一條新的連線,線很細,顏色是淺金色的,還在微微地變動形狀。下面有一行小字:能源科技潛在枝幹萌芽條件正在形成。該枝幹不屬於當前十二枝幹規劃中的獨立枝幹,可能作為第十枝幹的衍生葉片出現。
他把面板關掉,走到窗邊。杭城的夜空里星星很亮,天穹的衛星依舊一顆接一顆划過。他想起一個小時前葛立林筆記本上寫的那一行字。他不知道寫的是什麼,但猜得到。
七十年。三代人。一個筆記本。