第一千三百五十八章 兩套方案(2/2)
巨大的電流會在電阻中產生劇烈的焦耳熱,輕則燒毀線圈,重則引發連鎖反應,將整個隕石內部結構摧毀。
對面,莫俊快速地回道:「我們的想法是在超導線圈和隕石外殼之間,加一層主動冷卻系統。」
「但這需要解決冷卻工質,循環系統等各方面的問題。」
「另一個呢?」季石問道。
「另一個.」莫俊遲疑了一下,接著道:「另一個方案可能比較大膽。」
說著,他看向坐在角落中的另一位年輕工程師,示意道:「陳維,你來解釋。」
角落中,陳維站了起來,快步地走到走到全息投影前,調出了一組火星大氣的成分數據的同時開口解釋道。
「第二套方案是利用火星大氣本身作為冷卻工質。」
會議室里所有人的目光都聚焦到這位年輕工程師身上。
陳維今年剛滿三十五歲,在火星地球化改造工程項目中,他可謂是年輕的可怕。
而從航天科工集團抽調過來之前,他就一直從事高超音速飛行器的熱防護研究。
見所有人都盯著自己,陳維迅速解釋道:「火星大氣的主要成分是二氧化碳,占比超過百分之九十五。」
「在距火星地表五十公里以上的高層大氣,溫度常年維持在零下一百攝氏度以下。」
「而即便是在距地表二十到五十公里的中層,溫度也普遍在零下幾十攝氏度。」
「我們可以在隕石前端設計一組開放式冷卻通道——當隕石以超高音速穿越大氣層時,外部冷空氣從通道入口沖入,與超導線圈的冷端進行熱交換,然後從尾部排出。」
「整個過程不需要任何泵送設備,依靠動壓驅動即可。」
陳維剛說完,會議室中就有人皺著眉頭反駁道:「這不可能!」
「隕石再入時表面溫度會飆升到一千五百攝氏度以上,進入冷卻通道的氣體在接觸隕石外殼的瞬間就會被加熱。」
「你如何保證進入通道深處的氣體仍然保持低溫?」
聽到這個問題,站在全息投影前的陳維迅速調出了另一組流體模擬數據。
「我們不做直通式通道。」他解釋道:「冷卻通道採用『氣膜冷卻』結構——在隕石表面開鑿數百萬個微米級的傾斜孔洞,外部冷空氣從這些孔洞滲入,在通道內壁形成一層貼壁的冷氣膜。」
「這層冷氣膜的厚度只有幾微米,但它能有效隔絕外部高溫向內部的傳導。」
「同時,冷氣膜本身在高速流動中不斷更新,這意味著即使局部被加熱,整體溫度仍然可控。」
說完,陳維緊接著又補充了一句:「但是這需要較高的加工精度。」
「我們需要在直徑八百米的隕石上開鑿數千甚至是數萬個孔洞,而且每個孔洞的角度、深度、孔徑都要精確控制。」
會議室的首位上,季石也皺起了眉頭,思索著開口道:「如果是這樣的話,這個方案遠比不上第一種。」
陳維點了點頭,道:「當然,如果單純是這樣的話,它比第一種方案更麻煩。」
「但是!」
說著,他操控全息影像放大了一顆隕石的圖案,緊接著道:「我們可以利用隕石本身的天然孔隙。」
「絕大多數小行星和隕石都含有一定比例的孔隙率,平均在百分之十到百分之三十之間。」
「理論上來說,我們只需要在隕石表面噴塗一層特殊的『封孔劑』,然後在需要冷卻的區域用雷射燒蝕掉封孔劑,暴露出的天然孔隙就是現成的冷卻通道。」
「封孔劑呢?」季石問:「用什麼材料?」
「一種低溫下固化的有機矽樹脂。」
陳維快速調出材料參數:「我在設計這種方案的時候就考慮到了,星海材料研究所這邊有一種能夠在太空中零下幾十度的環境下噴塗到隕石表面並迅速固化形成緻密塗層的材料。」
「模擬計算的成功率呢?」季石追問道。
「三組模擬結果顯示,在最優的孔道分布下,超導線圈區域的溫度可以穩定在五十攝氏度以內,持續時間超過九十秒,可以給室溫超導材料製造一個合適的運行環境。」
「風險?」
陳維:「最大的風險是通道堵塞。」
「火星大氣中的塵埃顆粒有可能在高速氣流中嵌入微孔,這會導致局部冷卻失效。」
「但設計好冗餘,孔道數量只要足夠就可以解決這個問題。」
「比如百分之十被堵塞,其餘百分之九十仍然能夠提供足夠的冷卻就可以了。」
季石沉默了十幾秒。
他的目光在全息投影上的兩組方案之間來回移動。
第一組,磁控等離子體矢量推進器,技術超前但冷卻難題未解;第二組,開放式氣膜冷卻加天然孔隙封孔劑,構思巧妙但從未實戰驗證。
兩組方案,各有優劣。