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黑洞之内

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第51章 金乌内完工
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薛小梨率队太空舞激励效果惊人,看完表演的机械师们充满干劲,浑身有使不完的蛮力。没过几天,就将金乌头部全部封上,能够在金乌内封闭作业了。 不过这样一来,在盘古上看金乌,就只能看见黑乎乎的剪影,再也看不到那星星点点的圣诞树奇景了。 封球后,机械师们在金乌内作业,就可以脱下厚重宇航服,穿一件加厚工作服、以及有助推器的外骨骼就行,休息时脱下外骨骼,舒适度大大提升。 太空没有重力,虽然物体质量还那么大,但相对于人的肌肉力量却变轻了,在外骨骼帮助下,每个机械师都变得力大无穷,一个人就能搬动成吨物质。 不过拿得动是一回事,拿着重物运动又是另一回事。带着质量一吨的物体飞八百米,人力同样做不到。虽然太空没有摩擦能省点力,但要让重物获得动能,仍得做同样多的功。 所以推动重物还得靠集成在外骨骼上的推进器,燃料用完,还得补充。 考虑到各种重型机械不但占地,还消耗能量,并且几乎是一次性用品,装完金乌就没用了,运回去还要再消耗能量和占地,放在金乌又浪费物资,所以这次没准备大型起吊、安装设备,只准备了手持切割、安装工具。 加上外骨骼、推进器、燃料等,每个人身上的装备,质量都超过三十公斤。 外面的盖板装完,该装里面的地板了。 潘妮四人抬着平整的地板,像安装盖板一样协作,对准位置,然后逐个装好。 “小妮子,原来你真跟小梨是好朋友。”叶好孟不无羡慕的说,“我们知道你很优秀,原来还是低估了你。” “跟我们说说,生活中的薛小梨什么样,跟舞台上有什么不同?”花无果追星之心无可阻挡。 “小梨真的美得让人不知该怎么夸。”潘妮说,“她素颜也美,并不比舞台上浓妆艳彩差,而且看来更加清丽动人呢!” “不过生活中的小梨姐姐,不像舞台上那么活泼和光芒四射。她安安静静坐着,话也不多。但说的每句话听来都十分贴心。” “她温和,亲善,我没见她发过脾气,也没见过她呛过谁;总是挂着浅浅的笑,那感觉,就像我们每年只能吃一两颗的红樱桃。” “她很简单,又很勇敢。她一定是看到我们四个在太空中胡乱飞舞,受到启发。如果是别人,笑一笑也就过去了。但她,就会义无反顾的来为我们献上战地歌舞。” “那天真是。”叶好孟说,“明明四个女神都穿着厚厚的宇航服,看起来跟我们这些低品型男们一样虎背熊腰,可我却像看见了她们美妙的身姿。” “明明太空依然是黑洞一般的深黑,可四个小姐姐身上的彩灯却像太阳那样照亮了我的心。” “行了小叶,回去抱娃娃做美梦吧。”花无果说,“小妮子,还认识什么大人物?” “小黑啊。” “这个知道。那小黑这样的天才,又是什么样的,是不是特别聪明?那天就跟他说了两句话,但看上去并不像很聪明的样子。” “他呀,一点也不聪明,就是一个大傻瓜。” “不信,大傻瓜怎能想到所有人都想不到的天才计划。” “他只在这种事情上聪明,别的地方都傻乎乎的,还不如你聪明。” “好吧,这样也好。天才也有不如我的地方,我才不会觉得自己一无是处,终于不用那么嫌弃自己了。还有别的大人物吗?” “六感神捕,你们听说过吗?算大人物吗?” “啊!连他你都认识?”叶好孟惊了。 “怎么了?” “上次那事他可是审过很多人,”叶好孟说,“很多人回来跟我说,他好可怕,被他看一眼,就连前天吃过什么堵在肠子里,他都能知道。你跟他说话,不觉得心慌吗?” “我又没做什么坏事,心慌什么。” “那倒也是。那他又是什么样的人?会不会很不好接近?” “嗯...”潘妮说,“他工作起来,六亲不认,严谨又执著。他就像他的名字那样,真的很正义。舰群有他这样的督察,能让人安心。他经常说,女娲外面的事靠小黑,女娲里面的事靠他郑毅。我觉得他没吹牛。” “真的吗?”叶好孟目光闪烁,不知在想些什么。 “真的。生活中呢,他其实还好,是个可靠的朋友。有点古板,话不多,有时候乍一看感觉还挺像小黑。” “是吗?好想认识认识他,作为生活中的朋友。我可不想去督察部跟他谈公事。” “你又没做什么违反最高法的事,担心什么?你不会做过吧?” “没有没有,当然没有。就是觉得好奇。” “好了,休息时间结束,干活吧。”潘妮说,“这些事你们想知道,换班休息时,咱们有的是时间聊。” “好叻!” 众人干劲十足地开工,没人觉察到叶好孟脸上异色一闪而过。 在金乌内铺设地板难度和危险性都要比金乌外作业低很多,进展十分顺利,很快铺好地板、安装好隔断。 接下来要把核心组件,核聚变的发生室,也就是仿星器推出到指定位置,然后固定好。 为何不铺完地板后再在恰当位置上安装,这样不是更省事吗? 主要是为了节省时间。组装仿星器耗时颇多,而此事可以和安装骨架等工作同步进行。装好再推出虽然费点事,但可以节省大量时间,保证工程进度。 受控核聚变主要有磁约束和惯性约束两个技术路线,各有优劣。从人类开始研究受控核聚变起,多数国家,包括国际热核聚变实验堆计划也就是iter,选择了磁约束路线。 为什么要“约束”? 核聚变启动条件苛刻,极高温极高压条件下才能完成初始点火。一般要超过上亿度,才能克服原子的库仑力,使原子核和电子分开,变成等离子体,然后原子核才能撞在一起,完成聚变。 太阳内部温度一千五百万度,实际上达不到核聚变启动条件。但由于太阳是个庞大的核燃料库,又有强大引力,大量氢元素紧密团结在一起。在量子隧道效应下,小概率事件就会发生,聚变启动,之后就会持续进行下去。 像木星虽然也主要由氢元素组成,但温度不够、质量也不够,就无法完成点火引发聚变。 引发聚变这么难,那氢弹又怎么能爆呢? 氢弹的原理是利用原子弹爆炸形成高温高压,向内挤压轻核燃料,启动核聚变。 这样虽能完成点火,但所有核燃料都在一瞬间聚变,炸完了听个响看个亮就没了,只有破坏和杀伤效果,不能用于发电。 曾有人脑洞大开,提议在地下挖个大深坑,然后在里面引爆氢弹,利用聚变产生的能量发电。不断扔、就能不断发。理论上可行,就是效率有点低。 受控核聚变,无论是用于发电,还是作为星际航行的发动机,最大的难关就在于点火。要获得上亿度高温不难,但什么容器能在上亿度高温下不熔化? 所以解决办法就是,让核燃料不跟容器接触。 怎样才能让核燃料氘、氚、氦3等到处乱跑的气体听话,不接触容器壁呢? 靠电磁力。高温下,核燃料气体电离变成等离子体,能在电磁作用下被磁力约束。只要磁力分布合理,等离子体就不会接触容器,按照人类安排的路线活动。这样容器就不会被高温熔融。 这就是磁约束。顾名思义,就是用强大磁力约束住高能等离子体,让它们乖乖听话,启动聚变,为人类出力。 产生电磁,要消耗大量电力,会不会发出来的电都用于产生电磁了,结果不划算? 还好,核聚变产生的能量足够强大,能够填补电磁需要的电力。此外,如果以超导产生磁力,电力损耗小,就更加划算。 磁约束又有两种路线,一种是托卡马克装置,由内外三大组线圈提供磁力,将等离子体约束在一个像大甜甜圈那样的环形真空室里,最终完成聚变点火。此装置制作简单,但更加笨重,稳定性较差。 另一种是仿星器,用一组麻花状的线圈环在真空室周围,提供和托卡马克装置类似、但更加稳定的磁场环境。缺点是设计、工艺、制作要求更高。 两种方案各有优劣,由于金乌要在无人驾驶的状态下独立工作一整年,所以舰群选择了更加稳定的仿星器。 普通仿星器通过偏滤器排出聚变后的等离子体,在那里轰击挡板,让原子核重新获得电子成为中性粒子,再排出。 在地球上之所以要用真空室,是要避免有气体进入后污染等离子体,降低聚变效率,甚至导致点火不成功。 在太空接近真空的环境中,这个威胁要小得多。在还未完成点火时,真空室封闭,等离子体在真空室里获得极高温度,在磁力作用下进入燃烧室,在那里达到临界温度,完成点火。 一旦点火成功,喷嘴位置立即打开,强大的压力将聚变产物往外喷射,成为“阳光”。这时因为燃烧室内温度压力比接近真空的太空高得多,并且点火已经完成,后面能够自持燃烧,所以喷嘴可以一直打开。 如果只朝一边喷射,金乌就能获得动能而加速,这就是核聚变发动机的基本原理。 如果两头都喷出光和等离子体,只要两边力量平衡,就不会加减速,控制好聚变强度,就能持续发光发热一年。 这就是金乌的基本原理:两个仿星器完成聚变,各自往金乌头尾喷射聚变产物,形成动能平衡,产生的光和热则能扫清障碍。 人类制造核聚变发动机靠磁约束,那太阳如何将核燃料约束在一起呢? 靠引力。 太阳强大的引力将氢元素聚集在一起,内部温度和压力越来越高。当温度和压力超过临界值,就会引发核聚变。核聚变会产生光压,将没有静止质量的光子和一些轻粒子如中微子甩出去,变成阳光普照大地。 引力和光压达成某种平衡,就将进入恒星的全盛期。 但终有一天,恒星燃料烧完,平衡就会打破,恒星生命也将走到尽头。 质量特别大的恒星,当核聚变产生的光压无力对抗强大引力时,就会向内坍缩,将所有物质紧紧压在一起,形成超新星爆发,然后变成中子星,甚至黑洞。 质量跟太阳接近的恒星,不能超新星爆发,体积会急剧膨胀形成红巨星。之后外壳变成行星状星云,内核则变成白矮星;最终变成黑矮星。 黑矮星表面温度持续下降,停止发光发热,变成很难被侦测到、即使侦测到也跟大质量行星傻傻分不清的至暗天体。 如果没有饕貅吞噬太阳,那么50亿年后,烧完自己骨肉的太阳就会如吹气球般迅速膨胀,变成一大团红色火烧云,大到能吞噬掉地球,然后逐渐沉寂下去,变成冰冷黑暗的黑矮星。 冰冷黑暗,是宇宙万物的最终归属。整个宇宙的结局之一,可能就是热寂。在这种状态下,一切恒星都熄灭了,光也消散了,只剩下宽广寂寥的冷漠空间,和稀稀拉拉、毫无温度的岩石与冰块;以及潜藏在暗处默不作声的黑洞。 人类从地球举族迁徙至t1e,要对抗的,就是阴狠的黑洞、广漠的太空、寒冷的冰块、坚硬的岩石。 现在,金乌就是为舰群驱散寒冰的太阳,仿星器,就是人造太阳的核心。 仿星器的主模块是一根巨大的真空管,管内径超过一米,环形直径四十米。在管外缠绕着拧成麻花一样的超导电磁线圈。线圈由超导材料制成,外面包裹着降温材料。 主模块之外,还有发电模块、导热模块、降温模块、燃料管道等诸多模块,一头一尾两个仿星器集成在一起,形成一个长宽高都接近八十米的大方块,质量超百吨,这还是大量使用特殊材料减轻了重量,不然将超过千吨。 饶是如此,在地球上也必须用起重机等设备才能安放到位。 在太空中,则不必如此麻烦。 大方块之前固定在金乌内部,现在要将它送至甜甜圈的中心位置,稳稳架在地板上。地板上下各两个大空洞,用来安装疏导圈层和喷射圈层。 机械师们先用五面巨大的合金罩板围住仿星器组件,再通过连接装置将仿星器和合金板牢牢挂住,相当于给它加了一个保护罩。 然后在保护罩外侧安装大量小型推进器,以控制它前进后退,到达指定位置。 再在保护罩上方和左右两侧安装了十二根长长的碳炔粗绳,贯穿整个甜甜圈中部,将保护罩挂在绳上,用来微调控制保护罩,并以防万一。 最后解开仿星器和地板之间的连接,完成全部准备工作。 此时,安装在四个侧面的垂直推进器率先发动,将保护罩连同仿星器缓缓推离地板。只需要很小一点力,保护罩就能缓缓飘起,之后立即关闭推进器。 如果没有外力,保护罩会持续向上漂浮,直至撞到“天花板”。 这时保护罩上面的长绳收紧,将保护罩约束住,使之不再持续上飘,安静地悬浮着。 同时,前向推进器开动,使保护罩往甜甜圈中心飞去。推进器将保护罩加速至每秒1米即关闭,保护罩在惯性下,以散步速度慢慢向目标位置飘去。 上方和左右的十二根碳炔粗绳使之走位准确,不会胡乱飘荡。 数百米距离,保护罩足足飘荡了十多分钟才接近目标。这时保护罩上的感应器就会和地板上与之对应的感应器对接,然后通过推进器微调位置,以精确对准目标。 所有推进器由中央ai控制,根据感应器反馈回来的数据,自动计算出各推进器是否打开、动力多大、持续多久。 在推进器协同发力下,保护罩在空中摇摇晃晃,飘飘荡荡,刚好对准位置。 一经对准,反向推进器立即全速打开,将保护罩推压到地板上。同时,地板上的自动卡槽弹起,卡住保护罩。这时立即关闭推进器,仿星器就会稳稳坐到该在的位置上。 然后机械师们就会飞过来,将一侧保护罩跟仿星器彻底解锁,用碳炔绳子和推进器将这块大板子拉走。然后将这一侧更加牢靠的固定在地板上。 这一侧完工后,再如法安装对侧,直至接触地板的四边都牢牢固定住。 这时就把顶罩解开,用碳炔绳子拉走,撤去绳子,利用“天花板”上预留的悬挂系统,将顶端四个边也牢牢固定在悬挂系统上。 至此,仿星器的安置工程即完成。 之后还有大量周边工作要做。比如安装导热、冷凝、燃料管道,安装隔热、缓冲、防辐射层,安装发电装置、喷射装置,等等。 再之后,还要安装四面大墙和各种支撑结构围住仿星器及周边设备,进一步增加整个系统的稳定性。 还要把燃料管道接到储存罐上,以备使用。 舰群储存最多的燃料是锂6,在使用时,将锂6喷入燃烧室,用中子轰击锂原子核,得到氚,然后氘和氚发生聚变,生成氦4和中子,新产生的中子就能继续轰击锂6,得到新的氚,聚变就能自持。 但氘氚反应得到的中子不会那么乖、只专注的轰击锂6,它会在真空室内乱钻,最终会轰在容器壁上。 高能中子持续轰击容器壁,很快就会将容器壁轰烂,尽管有一些新材料能耐得住中子轰击,但长达一年持续聚变产生大量中子不断乱轰,什么样的神仙材料都会产生巨大隐患。也就是所谓的中子辐照难题。 同时,金乌点火后,舰群会紧紧跟在金乌后面。金乌喷射的带电粒子可以被母体前头的磁场偏转,不会轰在母体上。但如果有大量中子产生,不带电就不听话的中子持续轰在母体上,又会造成安全隐患。 如果采用氘和氦3作为燃料,此反应生成一个氦4和一个质子,也就是氢原子核,都是带电粒子,就不必担心不带电的中子乱钻祸害。 氦3是氦的稳定同位素,在月球土壤中含量不少,人类在迁徙时,提炼了大量氦3作为前往冥王星的燃料,多余的就储存起来,作为舰群主燃料之一。 氘是氢的稳定同位素,在地球上主要存在于海洋之中,也就是重水。从海水中可将重水分离出来,然后用电解法获得氘与氧气。 重水还用于核反应时为中子减速,实乃星际旅行时必备之物,这次就从伏羲运来大量重水。 金乌独立作业时,就开始电解重水,产生的氧气供工程师们呼吸,氘则作为核燃料储存起来。 氢的另一种同位素氚的半衰期为12.4年,所以星际旅行时不可能携带氚。一般用中子轰击锂6来获得氚,之后立即使其聚变,氚就来不及衰变了。 至于中子辐照问题,舰群短暂的加减速过程,不必担忧。 即使舰群以十分之一g的加速度进行加减速,把速度从0加速到1%光速,也只需要5周时间。以现有材料强度,完全可以撑得住中子持续轰击三个月。 之后更换所谓的“第一壁”,也就是管壁最内层材料即可。 在舰群航行中,不会频繁加减速。主要是启航时和登陆时会让核聚变发动机持续工作,加速到1%光速或刹车后即停止工作,两者之间,人类有四千年时间更换“第一壁”。 零星加减速,几乎不用考虑中子辐照问题。 所以舰群加减速主燃料是锂6,至于产生的中子会不会混在喷流中祸害后面的母体?把五个母体错开不在一条直线上,就解决了。 直到所有周边工作都做完,金乌内部主体工程算宣告完工。 机械师们同样三班倒,分作数十组,各自完成分配的工作,数千人同时施工,场面火热。 每完成一个阶段,薛小梨就会带队过来表演。在封闭的金乌里表演,要比之前的太空舞安全、舒服得多,愿意过来的激励师也就更多。 激励师们穿着宇航服、外骨骼飞过来,进入金乌后,脱掉宇航服,只穿外骨骼,这样不影响展示美妙身段,又能完成各种舞蹈动作。 激励师们逐渐熟悉在无重力环境跳舞,她们创造出各种神乎其技的舞蹈动作,展现出绝妙的舞台效果,让机械师们大呼过瘾。 几周后,金乌工程进入第八步,也就是在金乌表面安装散热管和超导冷凝管。 核聚变反应发生时,启动温度需要上亿度,完成后又会释放大量能量。虽然有磁约束住等离子体不至于烧熔容器,但要用核聚变发电,必然要用热量来烧开水。 开水发完电,还得冷却,然后重新烧开发电,形成正循环。 同时,在疏导、喷射过程中,也会加热管道,由于要持续一年,若不及时且持续降温,管道温度将越来越高,最终烧熔。 一些耗电设备也会产生热量,同样需要降温。超导线圈更需要保持低温,就需要利用宇宙太空这个超级冰窖来获得低温。 在地球上散热降温好说,液氨也好、水也好、空气也好,都能散热,同时还能发电。 但在太空中,这些方案都有问题。 首先没有足够多的水来散热降温,水会增加整个系统的重量,带多了不行。 其次,由于太空中没有空气,几乎没有热交换,所以仅靠水或者液氨散热,温度同样会积累,到最后还是会变得极度炽热。 这事挺有意思,太空几乎接近绝对零度,却不容易散热。 有点像南北方冬季差异。北方气温虽低至零下,只要没风雪,还能忍受。南方湿度大,相同温度下更显阴冷,哪怕有五六度,冷意都能透过衣服直往骨头里钻。 这是因为湿空气比热更大,吸收和带走热量多,相同温度下,在潮湿环境中,人感觉更冷。 起风后又不一样。风会快速带走人体热量,让人感觉更冷,称为“风寒效应”。比如气温十摄氏度,风速三级时,体感温度为五度。气温、风速、体感温度三者间数字对应关系明确,有表可查。 如果身上被汗打湿,又在大风环境下,大风会快速带走汗水,汗水蒸发时带走更多热量,体感更加寒冷。若不尽快干预,当身体产热能力跟不上体表热量损失速度时,将失温直至死亡。 广东夏季,不但有户外中暑遇难案例,还有失温遇难案例。很多人觉得匪夷所思,南方夏天还能冻死人? 所以想要快速散热,需要有热的良导体,比如快速流动的空气,或水。 太空中没有空气更没有风,物体热量传导不出去。热量损失主要靠黑体辐射,即有温度的物体对外辐射热量。 在太空中,如果没有持续的外界热源,物体若自身不产热,就将通过辐射逐渐损失热量,最终温度会降到接近绝对零度。 没有大气保持热量、传导热量的“裸行星”,被太阳照射的一面很热,而背对太阳的一面则十分寒冷。白天从太阳那里吸收来的热量,到晚上又通过黑体辐射还给太空。 人类的目的地t1e,距离恒星t1太近,被潮汐锁定。一面日不落,一面夜永继。还好t1e有大气传导热量,使阳面不至过热、阴面不至过冷,才能孕育生命、接纳人类。阴阳两面巨大的温差,也造就了狂暴的行星风。 既然太空无法通过空气散热,那么金乌整体散热,主要靠黑体辐射。 金乌的大体结构是,最内层碳炔合金骨架,像骨骼一样撑起整个甜甜圈和头部。 骨骼之外,是碳炔合金盖板,可视作肌肉。 盖板表面覆盖着隔热防辐射材料,是阻挡外物侵袭的皮肤。 在皮肤之外,还有一层导热性好又耐热的外盖板,作为金乌的“外套”。 外盖板上遍布沟槽。工程师们要把特殊的导热管埋在沟槽里,通过导热管加热外盖板,使其温度升高,甚至达到红热状态,发出光芒。 这将彻底把金乌变成小小太阳,外盖板产生的热辐射同燃烧室里的光和热一起,融化驱散前路坚冰,为舰群扫清道路。 整个金乌,改造前是内径八百、外径两千、厚百米的大甜甜圈,改造后变成一个飞碟。其表面积接近7平方公里,当表面红热起来后,辐射散热效果很好。 大家反复计算过,只要控制核燃料进量,金乌表面就不至于过热烧坏。所有骨架、连接材料、容器、管道,其强度、耐热度都远远超出理论安全上限,无须担心。 除了散热之外,还要给超导提供持续低温。就得有制冷管道铺在金乌表面,把太空作为天然的大冰箱。 散热管道和制冷管道不能混杂在一起,不然热是散了,冷却制不了,超导就无法实现。 所以散热管道主要分布在金乌的一正一反两面,而制冷管道则主要分布在金乌的侧面,互不影响。 接下来,机械师们的工作就是要铺设散热和制冷管道。
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