第二百四十一章 解决方案
如果说宇宙射线、太阳风暴、高能粒子是让航天器故障的第一大要素。 那么燃料或者氧化剂的燃烧、爆炸或者泄漏，就是航天器事故之中的第二大因素。 而且第一大因素和第二大因素，可能会相互影响，引发连锁反应，从而让航天器发生事故。 就像阿波罗13号的那一次事故一样。 阿波罗13号是米粒家阿波罗计划中的第三次载人登月任务。 1970年4月11日米粒家用土星5号运载火箭将阿波罗13号飞船发射升空，在升空后接近56个小时的时候，阿波罗13号飞船2号贮氧箱发生爆炸。 幸好在经过地面指挥中心的抢救之后，阿波罗13号上的3名宇航员在与各种恶劣环境斗争之后，成功的于1970年4月17日顺利降落。 那当时阿波罗13号飞船的情况究竟是什么样的？ 究竟是氧气瓶事先就有缺陷还是在飞行过程中操作不当导致爆炸? 事后，米粒家成立了事故调查组，查明了事故原因。 原因是安在服务舱液氧贮箱中加热系统的两个恒温器开关，由于过载产生电弧放电作用，将其连成通路，使加热管路温度高达500度，烤焦了附近的导线，最后引起氧气爆炸。 不要认为作为氧化剂的氧气不会爆炸，高压低温的液氧，就算是没有燃料，一旦维持低温的设备失效，液氧会急速气化膨胀，从而撑爆液氧瓶，这就是典型的物理爆炸。 “从全世界各个国家的航天事故之中，我们可以分析出电子元器件的故障、燃料和氧化剂爆炸是航天器事故之中的主要因素。”黄豪杰点开这两个因素，然后放大出来。 “这两个因素我们航天局也研究过，但是只能治标不治本。”李仲庭无奈的说道。 “第一个因素，电子元器件的故障，我认为应该从两个方向了来解决，一是增强电子元器件的抗辐射能力，二是隔绝高能粒子、太阳风暴、宇宙射线。” “电子元器件的辐射抗性，只能用一些抗辐射材料来解决，比如我们航天器上面一般使用聚酰亚胺镀铝、金箔来抗辐射。”李仲庭开口说道。 事实上，黄金隔绝辐射的性能要强过铅，这是为什么航天器上面大量使用的原因。 至于为什么，现在普通人一想到抗辐射就想到铅去，那是因为铅的储量庞大价格便宜，而黄金价格昂贵，只能在特定领域使用。 其实，原子序列越大的元素，对于辐射的抗性就越强，但是原子序列越大，就代表这个元素越稀有，价格越昂贵，当然这还得排除那些本身就有辐射的元素。 “那就加大黄金的使用，不用金箔改用金板材。”黄豪杰直接说道。 至于他为什么这么有底气，因为海水淡化研究所的袁全博士，最近已经实现了黄金过滤薄膜技术。 银河科技已经在东岛东海岸建立一个黄金提取工厂，利用太阳能薄膜发电自持，每天可以在海水之中提取15～20公斤黄金。 一个工厂一年可以生产54～72吨黄金。 如果还不够，大不了多建几个提取工厂。 看着黄豪杰胸有成竹的样子，李仲庭等人只能硬着头皮点头同意。 “事实上，我还有另一个方案来解决宇宙射线和高能粒子的问题，那就是人造磁场来偏转高能粒子。”黄豪杰说出他的方案。 “人造磁场?……”李仲庭当然知道这个技术的原理。 那就是仿造蓝星的星球磁场，隔绝高能粒子的原理，通过制作一个磁场，偏转那些高能粒子。 当然这个方法不是百分百隔绝的，磁场可以偏转的高能粒子必须是带电，没有带电的粒子是无法偏转的，例如中子就无法偏转。 如果通过人造磁场和抗辐射材料联合，可以做到隔绝绝大部分的高能粒子和宇宙射线。 但是人造磁场可不是那么容易的，特别是这么大型的人造磁场。 “或许可以常温超导体来实现。”马院士说了一个方法。 “没有错，我和马院士的想法一样那就是通过常温超导体来实现人造磁场，配合抗辐射材料，来减少宇宙射线和高能粒子。” 思路一打开，所有人的活络起来，纷纷各抒己见，将方案完善起来。 所以说办法总比困难多，有了方向总是有办法可以解决的。 更何况银河科技的材料学，也让很多技术的实现难度大大减小，毕竟有时候不是技术不行，而是材料和技术对不上。 就像想现在的核聚变发电一样，银河科技已经解决了常温超导体的问题，只有接下来有人可以解决抗中子照射问题，那么核聚变发电的难题将迎刃而解。 讨论好了电子元器件的抗辐射问题，接下来就是燃料和氧化剂的爆炸问题。 如果电子元器件的故障问题，航天器还可能修复或者半死不活的拖着，那么燃料和氧化剂爆炸引发的故障，绝对是九死一生来形容。 特别是在航天还在大气层阶段，航天器90的质量都是燃料和氧化剂，想想就知道其中的可怕。 就像土星五号一样，整个运载火箭重量才3000吨略出，其中的燃料和氧化剂重量就达到了2900吨。 这可不是2900吨水，而是2900液氧、煤油和液氢，一点点火星或者静电，就可以将整个运载火箭炸到粉身碎骨。 “这个是我们银河科技研发的氢气固化剂，可以在常温常压状态下将氢气变成一种亚金属氢。”黄豪杰将一份亚金属氢的资料发给所有人。 王光海看到这个名字，不由自主的问道“亚金属氢?和金属氢是什么关系?” “这样说吧！亚金属氢和金属氢在密度上面相差无几，但是却没有金属氢的超导特性和爆炸特性，是一种相对稳定的物质，除非温度超过372摄氏度，不然亚金属氢不会燃烧和爆炸。”李想解释道。 马院士也跟着说道 “我们在实验飞船上面测试过，这种亚金属氢非常稳定，只需要保证温度不超过372摄氏度，就没有问题，当然我们设计的储存瓶是可以保证内部温度不会超过100摄氏度的。” “既然非常稳定，如何燃烧?”王光海非常疑惑。 马院士笑着回道“燃烧的并不是亚金属氢，而且氢气，在特定条件的刺激下，亚金属氢会迅速释放出氢气。” “原来如此，也就是说不使用的时候就是亚金属氢状态，使用的时候就是氢气状态。”王光海恍然大悟。 “你们这个技术非常厉害，就算是没有质量投射器，你们在运载火箭上面也是大有可为。”飞船专家赞叹不已。 “是啊！没想到黄先生你们还藏这一手。”李仲庭也感叹银河科技的技术储备非常雄厚。 把需要低温高压储备的液氢，改成可以常温常压储备的亚金属氢，这给运载火箭或者宇宙飞船的设计减少了很多难度。 毕竟要维持低温高压的液氢，一旦出问题那就是灾难性的，弄不好整个航天器可能被炸成渣。 “如果采用亚金属氢来替代液氢，不仅仅更加安全可控，更重要的密度，亚金属氢的密度是液氢的7倍，这意味着之前储存1吨液氢的容器，现在可以储存7吨。”马院士继续说道。 王光海和李仲庭等人也盘算起来，一般来说氢氧发动机的燃料和氧化剂，也就是液氢和液氧的比重是18。 为什么是18，原因非常简单，因为氢氧燃烧之后的产物是水，也就是h2o，根据氢原子的原子质量约为1，氧原子的原子质量约为16，就可以计算出液氢和液氧的比重是18。 但是液氢和液氧的密度比，却天差地别，液氢的密度是708千克每立方米，而液氧的密度是1141千克每立方米。 液氢和液氧的密度比约为116，这样一来1吨液氢需要14个立方米来储存，而8吨液氧才7个立方米。 如果改用亚金属氢，1吨才需要2个立方米左右。 在宇宙飞船之中，不仅仅重量锱铢必较，连体积也是锱铢必较的。 如果大家看过神舟飞船在外太空的情况，就知道里面的空间是多么拥挤。 宇航员几乎是连操作仪表盘的空间都没有，这也是为什么东唐和毛熊的宇宙飞船里面配备一根棍子的原因，那根棍子就是用来按仪表盘按键的。