第376章 复杂的星际飞船体系(2/2)
测量数据通过量子加密通道传回飞船,作为导航系统的修正依据。
赵海平在内部会议上说:
“这套系统,能让飞船在几千万公里的航程中,误差不超过一百公里。”
“一百公里,听起来很大,但在宇宙尺度上,相当于在地球上瞄准一枚硬币。”
但还是不够,这个系统,会在后面的研究中,逐渐加强,优化。
让误差更小。
——
防护系统的总工程师叫陈默。
名字叫默,人很沉默。
开会的时候,他可以一整天不说话。
但只要开口,说的都是关键问题。
他的任务是:让飞船和人在宇宙中活下来。
辐射防护:
宇宙中最危险的,不是真空,是辐射。
太阳风暴,银河宇宙射线,甚至飞船自己的核聚变反应堆,都在产生辐射。
长期暴露,轻则增加癌症风险,重则当场死亡。
陈默的方案是:十二层防护。
第一层:主动电磁场。
在飞船周围生成一个强磁场,偏转带电粒子。
这层防护不需要厚度,只需要能量。
第二层到第十一层:十层复合材料。
活钢-碳晶基体,中间夹着高含氢材料。
氢原子能有效吸收中子辐射和中高能粒子。
第十二层:内层装甲。
钛合金板,厚五毫米。
这是最后一道防线,挡住那些穿透前面十一层的漏网之鱼。
十二层加起来,总厚度只有三十厘米。
但在模拟测试中,可以把辐射剂量降到蓝星上水平的三分之一。
当然,这并没有计算飞船的外壳防护层,那可不是区区30多厘米能解决的。
微陨石防护:
宇宙中到处都是微陨石,速度高达每秒几十公里。
一粒沙大小的陨石,就能击穿普通金属板。
陈默的方案是:双层铠甲加自动修复。
外层是牺牲层,厚度五毫米,专门用来挨打。
被击穿后,问题不大,还有内层顶着。
内层是活钢材料,具有自修复功能。
被击穿后,材料会自动生长,填补缺口。
修复速度取决于损伤大小,小的几分钟,大的几天。
效果其实并不好,但只要有人为干预,还是很可以的。
两层之间,是传感器网络。
每秒扫描飞船表面一次,发现撞击立即定位,判断损伤程度。需要修复的,启动修复程序。不需要修复的,记录在案,供后续分析。
温度防护:
飞船在太空中,向阳面温度高达一百多度,背阳面低至零下一百多度。
没有防护,金属都会热胀冷缩到变形。
陈默的方案是:主动热控系统。
飞船表面覆盖着一种特殊材料,可以调节红外发射率。
需要散热时,发射率调高。
需要保温时,发射率调低。
内部还有一套流体循环系统,把热量从热的地方带到冷的地方,实现全船温度均衡。
陈默在方案里只写了一句话:
“这套系统,能让飞船内部的温度,始终保持在20到25度之间。”
“不管外面是多少度。”
——
生活系统的总工程师叫温静。
她是几个总工里唯一的女性,也是唯一一个把“舒服”当成技术指标的人。
“飞船不是实验室,是人的家。”
她经常这么说:“人舒服了,才能好好工作。”
她的方案,让很多工程师觉得浪费空间。
但最后,杨牧还是拍板:按她的做。
居住舱:
数千名船员,不可能每人一个单间。
但也不能像旧时代潜艇那样,几十人挤在一个舱里。
温静的设计是:四人一个舱室。
每个舱室十二平方米,四张床,四个储物柜,一张桌子,一个卫生间。
床可以折叠,桌子可以升降,储物柜嵌在墙里。
空间不大,但够用。
而且每个舱室都有窗户,不是真正的窗户,是高清显示屏,实时显示飞船外部的摄像头画面。
想看星空就看星空,想看蓝星就看蓝星。
餐饮区:
三个餐厅,每个都可以容纳两千人同时就餐。
不是吃营养膏那种就餐,是真的吃饭。
正餐,想吃什么都有,当然,前提是有储备,能生产。
还有咖啡,茶,果汁,用回收水做的,但经过处理,和蓝星上的没什么区别。
娱乐区:
健身房、图书馆、全息影院、游戏室。
不是摆设,是真的要用的。
几个月的航程,没有娱乐,人会疯。
温静特别设计了一个观景舱,位于飞船最前端,有一个巨大的弧形玻璃窗,不是真正的玻璃,是透明装甲,强度足够抵御微陨石。
船员可以站在那里,看着星空,看着蓝星越来越远,看着火星越来越近。
医疗区:
一个小型医院,有手术室,病房,药房,康复室,等等。
医生是远程的。
蓝星上的专家通过全息影像参与会诊。
但手术机器人是实体的,可以执行精细操作。
药房里储备了各种常见病,意外伤的药品和器材。
还有三台自动医生,船员自己操作,可以完成常规检查和简单治疗。
心理支持系统:
这是温静最得意的设计。
飞船上有一个人造生态空间,里面是森林,海滩,草原,花海,等等。
虽然很小,只有不到2000平米。
船员可以在里面散步,跑步,发呆,假装自己还在蓝星上。
还有一个宠物舱,猫,狗,鸟,等等。
船员可以摸它们,和它们说话,玩耍。
温静在方案审查会上说:
“这些东西,看起来浪费空间。”
“但它们能让船员保持良好的心理状态。”
“状态好,工作效率高,不容易出错。”
“不出错,就是对飞船最大的保护。”
审查会沉默了三秒。
然后杨牧说:
“通过。”
——
工作系统也非常重要。
飞船上有三十七个实验室,分布在不同的舱段。
生物实验室、地质实验室、物理实验室、化学实验室……几乎涵盖了所有学科。
设备都是模块化的,可以根据任务需要更换。
第一次去火星,重点是地质和大气研究。
第二次去,可能就是生物和土壤研究。
采矿设备:
目标是火星和小行星带。
飞船上配备了三套采矿系统:一套钻探、一套破碎、一套提炼。
钻探系统可以钻到地下五十米,采集岩芯样本。
破碎系统可以把大块矿石粉碎成小颗粒。
提炼系统可以分离出有用的矿物和金属。
提炼出来的东西,一部分带回蓝星,一部分就地利用,比如用火星土壤制砖,盖房子。
维修设备:
飞船要飞几个月,不可能不出故障。
维修设备包括:1000台多功能机器人,100套3D打印机,15套小型多功能冶炼炉。
机器人可以执行舱外维修任务,不需要人出舱。
3D打印机可以打印备件,缺什么打什么。
冶炼炉可以熔化废旧金属,重新铸造成需要的形状。
“这套系统,可以让飞船在远离蓝星的情况下,自己修自己。”
“理论上,无限期运行。”
然后,就是仓储系统:
它的任务很简单,就是把足够几千人用五年的物资,塞进飞船里。
五年,不是随便说的。
去火星,往返加停留,半年就够了。
但万一出事呢?万一推进系统故障,回不来呢?万一错过发射窗口,要多等两年呢?
所以,必须备够五年的量。
物资清单:
经过反复计算,物资需求如下:
食物:两千七百吨
水:一万八千吨(循环系统可以减少到三百吨补充量)
氧气:三千吨(循环系统可以减少到一百吨补充量)
备件:五百吨
药品:五十吨
科研设备:两百吨
采矿设备:三百吨
维修设备:一百吨
个人物品:五百吨
其他:三百吨
总重量:约两万五千吨。
但飞船的总载荷只有十万吨。
留给物资的储备的地方,不到两万吨。
怎么办?
最终只能消减一些东西。
总算是凑合过去。
最后,就是仓储系统。
仓库分布在飞船各个舱段,每个仓库都有独立的温湿度控制、防火系统、防盗系统。
物资按优先级存放:常用的放近处,不常用的放远处。
紧急情况下需要用的,放在最容易拿到的地方。
每件物资都有电子标签,系统可以实时追踪位置和数量。
取用的时候,只需要说出名字,系统就会引导你过去。
冗余储备:
所有关键物资,都有至少两份备份。
一份在主仓库,一份在应急仓库。应急仓库位于飞船最深处,有独立的生命维持系统和能源系统。
万一主飞船出事,人可以躲进应急仓库,等待救援。
“这套系统,可以保证数千人在火星上活五年。”
“五年,足够蓝星派救援飞船来了。”
最终的冗余系统,是最后的防线
因为这个系统的任务只有一个:在所有其他系统都失效的情况下,保住人的命。
三重冗余:
所有关键系统,都有至少三套备份。
推进系统:四套独立反应腔,任何一套都能独立推动飞船。
能源系统:十二座反应堆,任何四座都能维持基本运行。
生命维持:三个独立循环系统,任何一个都能支撑五百人生存。
导航系统:三种独立定位方式,任何两种都能保持精度。
通讯系统:三条独立链路,任何一条都能保持最低限度联系。
四层隔离:
飞船被分成四个独立的隔离区。
每个隔离区都有自己的生命维持、能源、通信、医疗设备。
万一某个区被污染、失火、减压,可以立即封闭,人员转移到其他区。
五级应急:
应急预案分为五级。
一级:小故障,可以边飞边修。
二级:中等故障,需要减速或停飞处理。
三级:严重故障,需要放弃部分任务。
四级:致命故障,需要弃船逃生。
五级:无法逃生,启动“方舟”程序。
方舟程序是最后的手段。
飞船最深处有一个独立舱室,被称为“方舟”。
里面有足够五十人生存五年的物资和能源。
当飞船无法挽救时,船员可以躲进方舟,切断与主飞船的所有连接,进入休眠状态,等待救援。
方舟的位置是绝密。
只有飞船高层和杨牧知道。
——
如此完美的系统,细节到令人发指,起码需要三五年的时间。
这不是人多就能解决的。
很多麻烦,需要一个一个的去研究,去攻克。
哪怕所有系统建完后,还要进入调试与测试阶段。
这一阶段,最少也需要两年。
每个系统独立运行,检查有没有设计缺陷,制造缺陷,安装缺陷。
不能想,一想就头疼,不是一般人能想象的。
复杂到恐怖。