第五百三十八章 光压发动机是小技术？航天局还有存在的必要吗！
从大学讲师到首席院士正文卷第五百三十八章光压发动机是小技术？航天局还有存在的必要吗！在航天领域中，航天器真空环境下的推进方式，是一个很重要的科技研发方向。 航天器处在真空环境下，没有了推动空气的反作用力，常规的推进方式已经不起作用，就必须研究更先进的推进方式。 电推进，是一个很重要的领域。 电推进是利用电能加热、商解和加速推进剂形成高速射流，而产生推动力的技术。 在电推进技术中，比较成熟和具有广泛市场应用前景的主要是霍尔电推进和离子电推进。 离子电推进优势就是比冲更高，但离子电推力器尺寸较大，不利于航天器的布局，并且离子电推进对工艺要求高、可靠性低。 目前，霍尔电推进是国际上最推崇的推进方式，并且占绝对的主导地位，它以比冲高、推力大、推力密度高、系统简单可靠等著称。 在GEO卫星、低轨卫星和深空探测器等领域，霍尔电推进获得大量应用，执行位置保持、轨道转移、轨道调整和深空主推进等任务，到目前为止，国际上已经在148颗航天器上，应用了673台霍尔推力器。 比如，阿迈瑞肯的星链卫星星座中，每颗卫星都安装了一套霍尔电推进系统。 霍尔电推进器能够在较小体积与质量下实现大功率水平的点火运行，一台100kW的霍尔电推进尺寸基本不会超过0.5m，技术风险低，技术继承性也较好，自然而然成为太空推进器的主流选择。 所以当谈到空天母舰在太空中的推进方式，研究组的人率先想到的就是霍尔推进器。 但是，仔细讨论以后，他们认为霍尔电推进器的比冲还是太低。 霍尔电推进器确实能做到高效的加速，但放在空天母舰上有两个缺点，一个缺点就是推力还是不足。 空天母舰会是超大型的航天器。 使用霍尔电推进器作为动力，就需要研制超大功率的霍尔电推进器，但问题就在于，霍尔电推进是重点研究的技术。 各个国家都耗费大量的经费持续投入到研究中，时间也已经超过五十年，但一直到现在，最大的霍尔电推进器运行功率也只达到了百千瓦级，对超大型航天器的加速效果自然是有限的。 “想象一下……” “超大型的空天母舰，到了太空中慢如蜗牛似的加速，完全不能接受。”保罗菲尔-琼斯做了个很形象的形容。 其他人不由得一起点头。 海伦紧跟着说道，“光压发动机才是最适合的！” 当谈到光压发动机时，其他人都不由得眼前一亮，光压发动机到目前也只存在理论中。 这种发动机靠的是光子的定向流产生推力。 光子火箭理论早在1953年就被提了出来，根据爱因斯坦相对论定律，质量和能量相联系，质量可以转化为动能。 因此，可利用物质-反物质湮灭反应，把质量完全转化为动能。 正电子和电子结合湮灭产生两个或多个γ射线，质子和反质子结合湮没产生两个或多个介子。 这些介子不稳定，很快衰变成电子和中微子。 介子、电子和正电子是带电的，强电场作用下以等于光速的速度喷射，从而产生推力。 因为涉及到反物质的内容，光子火箭自然就只能存在于理论中，但湮灭粒子和正反物质相互湮灭理论，几乎具有同样的效果。 两者都是把质量转化为能量。 “我们实验发现中子完全转化为了能量，能量大部分以光子为主要表现性态……” “所以说，湮灭粒子装置，和光压发动机简直是完美契合！” “也许只要把装置进行一下改造，比如，让光子朝着一个方向加压喷射，再把温度提升上去，就能够带来巨大的动力！” 一路上，研究组的人讨论不休。 王浩坐旁边一起听着，心里都不由得苦笑不止，毫无疑问，针对研究来说，兴趣爱好果然是最大的动力。 在讨论真空动力的时候，他们很快就想到了最适合空天母舰的动力方案。 光压发动机确实和湮灭粒子能源装置非常契合，甚至说，完全就是为湮灭粒子能源打造的方案。 只不过…… 先有得光压火箭理论，一直到现在才有湮灭粒子装置。 “这是个巧合吧？” “或许说，我们确实该研究空天母舰了？” 王浩不觉摇了摇头。 虽然理论说起来确实非常契合，但实际上，光子火箭发动机之所以一直停留在理论中，可不只是因为牵扯到反物质问题。 技术还牵扯另外一个问题--温度需求。 想要在光子源中获得足够大的光压，需要五万到二十五万摄氏度的高温，到目前为止，技术还没有能解决如此高温的问题。 当然了。 湮灭粒子过程可以获得如此高温，问题是，怎么控制呢？ 那可是超过五万摄氏度的高温！ 即便光压发动机就像是为湮灭粒子装置量身打造的真空动力技术，但想要真正把光子转化为动力，还是需要解决一个又一个的难题。 像是高温问题…… 看似就根本无法解决。 …… 研究组终于回到了西海。 王浩先是回家休息了几天，和老婆孩子一起享受家庭生活，给自己好好放了个假。 之后，才回了西海大学。 当走进了梅森树实验室以后，他就听到保罗菲尔-琼斯正和丁志强讨论着高温控制问题，“五万摄氏度的高温确实很难，但原来的理论不一定是正确的，也许几千摄氏度就够了。” “而且，我们还有湮灭力场技术。” “不同湮灭力场的光压对于温度的需求，也许是不同的。” “丁志强，你和王浩说说，你是他最喜欢的学生，也许他会听你的，我们一起研究研究……” “空天母舰啊，它当然不能用垃圾到要扔掉的霍尔推进器！” “……” 丁志强是正对着王浩的方向坐的。 他正听着保罗菲尔-琼斯的话，抬起头正好看到王浩走过来，就干脆说道，“保罗，伱还是自己和王老师说吧。” 他站了起来，朝着王浩挥手打了个招呼。 保罗菲尔-琼斯尴尬的转过头，说了一句更加尴尬的话，“王浩，你什么时候来的？” “刚来……” 王浩道，“我听你们好像在说光压发动机？研究温度问题？保罗，你说的有道理，但是，我们需要实验。” “目前实验还是太少了，我们不知道装置内什么样的能量强度是可控的。” “这几天，我也研究了一下光压火箭理论。我们有湮灭力场技术，条件确实不一样，但还是需要很多实验。” “不过……” 保罗菲尔-琼斯顿时有些期待。 王浩好笑的继续道，“如果你很感兴趣，也可以提前做一下实验设计，或者说，装置设计。” “大的实验做不了，一些小实验还是可以做的。” “到时候，我申请个项目。” “真的？” 保罗菲尔-琼斯听的眼睛都亮了，他马上兴奋道，“我马上就去研究”，他说完‘噌’的一下要上楼，又马上回过身问道，“丁志强，要不要加入我的‘超级宇宙战舰动力推进器设计组’？” “……？” “我临时想到的名字，很酷，对吧！” “……” 丁志强犹豫着看了一眼王浩。 王浩朝着他轻轻点头，笑道，“想加入就加入，如果你也感兴趣。” “那行！” 丁志强轻呼了一口气。 谁会拒绝超级宇宙战舰项目呢？即便听起来有些中二，但是确实很‘酷’，好不好！ …… 王浩还来不及思考光压火箭技术的问题，就接到了徐老师的电话，谈起了新型的‘金属磁化发电’发电技术。 其实也不能称之为技术。 ‘金属磁化发电’，也只是王善庆教授在磁化材料测试中发现的现象而已，当两种不同磁化效果的材料对接在一起，并处在强光照射的环境下，金属内部就发现了电势差。 电势差，自然就能出现电流。 这个发现也只是刚刚确定下来，短时间根本不能称之为技术，之前也只当做一项很普通的物理发现而已。 湮灭力场相关的研究过程中，类似的发现多到数不过来，发现的时候也自然不受到重视。 这主要是因为，电势差的制造需要金属自然强磁化以及强光环境。 如果处在太阳光的环境下，可以直接应用太阳能发电技术，也不需要什么磁化之类的复杂技术了，而特别利用电力去制造强光，所耗费的能量肯定会超过制造的电力。 等到湮灭粒子实验制造出了特殊的‘强光环境’，王浩才想到了王善庆的研究发现。 他就说给了赵老师和徐老师。 王浩也没有特别的在意，湮灭粒子实验还要进行一段时间，单单是收集数据都需要很久。 但是，赵老师和徐老师却非常重视。 任何一项发电基础都是非常重要的，更不用说，契合湮灭粒子装置的发电技术了。 在确定湮灭粒子能制造大量能量后，他们首先想到的就是‘发电’，而‘金属磁化发电’又非常适合湮灭粒子装置。 “等收集好数据，技术更成熟一些，我们就可以使用‘金属磁化发电’技术，来建造一个发电场……” “这是应用，也是实验啊！” 徐老师不断憧憬着，“这是新技术，国际上都没有，一种全新的发电方式，即便成本高，只论技术收获也值得了。” 王浩听着不由扯扯嘴角，他对于发电什么的不感兴趣。 等徐老师说完了以后，他才接了一句，“等技术成熟了再说吧，我让实验组那边配合王善庆教授的研究。” 他说完马上转了个话题，“对了，徐老师，我正准备申请个光压发动机设计实验项目……” “发动机？你怎么想研究发动机？” 徐老师可不知道‘光压发动机’是什么，但他也没有仔细询问，而是道，“没问题，你想研究什么就放手去做。” “我们这边肯定通过！” “好~~” 徐老师放下电话以后，就和邓怀真笑说道，“邓院士，你绝对想不到刚才王浩说了什么，他既然要申请一个发动机项目，叫什么……光压发动机，真是搞不明白，看了有心研究发动机了。” “他做这种单纯技术类的小研究……” “大材小用啊！” 他一边说还一边摇头感叹着。 邓怀真凝住了眉头，问道，“徐老师，你刚才说什么发动机？” “光压发动机，怎么了？” 邓怀真以满是疑惑的眼神看着徐老师，不可思议道，“光压发动机……你管这叫单纯技术类的小研究？” “是啊？” 徐老师琢磨着说道，“光压……光压，好像很厉害？”他的话语有些不确定。 “岂止是很厉害，那是非常非常非常的厉害啊！” 邓怀真深吸了一口气，“你仔细想想，光有质量吗？光压、光压，光能带来压力，那能是小研究吗？” “这是一种真空动力技术！” “目前，它是存在于理论中。理论和正反物质湮灭存在直接关联，只有当质量能完全转化为能量，并制造大量光子时，才能达成研究光压发动机的基础条件……” “同时，还需要五万摄氏度以上的高温。” “你想想，仔细想想，这是小研究吗？” “是吗？！” 邓怀真惊讶到都没注意口气。 徐老师则是认真的点头，仿佛已经明白自己错在哪里，心里想的却是，“是不是该换个科技顾问？” “这个老邓啊……” “水平肯定没问题，但是说话……太难听了！光压发动机？正常人，谁能知道这个！” …… 徐老师感觉自己是闹了个笑话，但了解到了光压发动机以后，也忍不住吐槽‘王浩还坚持要造空天母舰’。 可不就是么！ 王浩的研究组都申请‘最顶尖的真空发动机’的研究了，自然就只能和‘空天母舰’联系在一起。 如果只是普通的航天器，使用霍尔电推进技术就足够了。 徐老师也不觉得自己丢脸，大部分人都不知道光压发动机，他把事情当成个玩笑说给了赵老师。 赵老师又说给了朱老师。 朱老师是航天局的顶头上司，他听到‘光压发动机’就不淡定了。 现在王浩的研究组，已经掌握有了‘湮灭粒子技术’，能够利用小型装置制造高强能量，又开始了‘最顶尖的真空发动机’的研究。 如果‘最顶尖的真空发动机’研究成功，依靠两项技术就足以制造一台性能卓越的大型航天器。 到时候…… 航天局还有存在的必要吗？