第一千三百五十八章 两套方案(2/2)
巨大的电流会在电阻中产生剧烈的焦耳热,轻则烧毁线圈,重则引发连锁反应,将整个陨石内部结构摧毁。
对面,莫俊快速地回道:「我们的想法是在超导线圈和陨石外壳之间,加一层主动冷却系统。」
「但这需要解决冷却工质,循环系统等各方面的问题。」
「另一个呢?」季石问道。
「另一个.」莫俊迟疑了一下,接着道:「另一个方案可能比较大胆。」
说着,他看向坐在角落中的另一位年轻工程师,示意道:「陈维,你来解释。」
角落中,陈维站了起来,快步地走到走到全息投影前,调出了一组火星大气的成分数据的同时开口解释道。
「第二套方案是利用火星大气本身作为冷却工质。」
会议室里所有人的目光都聚焦到这位年轻工程师身上。
陈维今年刚满三十五岁,在火星地球化改造工程项目中,他可谓是年轻的可怕。
而从航天科工集团抽调过来之前,他就一直从事高超音速飞行器的热防护研究。
见所有人都盯着自己,陈维迅速解释道:「火星大气的主要成分是二氧化碳,占比超过百分之九十五。」
「在距火星地表五十公里以上的高层大气,温度常年维持在零下一百摄氏度以下。」
「而即便是在距地表二十到五十公里的中层,温度也普遍在零下几十摄氏度。」
「我们可以在陨石前端设计一组开放式冷却信道——当陨石以超高音速穿越大气层时,外部冷空气从信道入口冲入,与超导线圈的冷端进行热交换,然后从尾部排出。」
「整个过程不需要任何泵送设备,依靠动压驱动即可。」
陈维刚说完,会议室中就有人皱着眉头反驳道:「这不可能!」
「陨石再入时表面温度会飙升到一千五百摄氏度以上,进入冷却信道的气体在接触陨石外壳的瞬间就会被加热。」
「你如何保证进入信道深处的气体仍然保持低温?」
听到这个问题,站在全息投影前的陈维迅速调出了另一组流体仿真数据。
「我们不做直通式信道。」他解释道:「冷却信道采用『气膜冷却』结构——在陨石表面开凿数百万个微米级的倾斜孔洞,外部冷空气从这些孔洞渗入,在信道内壁形成一层贴壁的冷气膜。」
「这层冷气膜的厚度只有几微米,但它能有效隔绝外部高温向内部的传导。」
「同时,冷气膜本身在高速流动中不断更新,这意味着即使局部被加热,整体温度仍然可控。」
说完,陈维紧接着又补充了一句:「但是这需要较高的加工精度。」
「我们需要在直径八百米的陨石上开凿数千甚至是数万个孔洞,而且每个孔洞的角度、深度、孔径都要精确控制。」
会议室的首位上,季石也皱起了眉头,思索着开口道:「如果是这样的话,这个方案远比不上第一种。」
陈维点了点头,道:「当然,如果单纯是这样的话,它比第一种方案更麻烦。」
「但是!」
说着,他操控全息影像放大了一颗陨石的图案,紧接着道:「我们可以利用陨石本身的天然孔隙。」
「绝大多数小行星和陨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间。」
「理论上来说,我们只需要在陨石表面喷涂一层特殊的『封孔剂』,然后在需要冷却的区域用雷射烧蚀掉封孔剂,暴露出的天然孔隙就是现成的冷却信道。」
「封孔剂呢?」季石问:「用什么材料?」
「一种低温下固化的有机硅树脂。」
陈维快速调出材料参数:「我在设计这种方案的时候就考虑到了,星海材料研究所这边有一种能够在太空中零下几十度的环境下喷涂到陨石表面并迅速固化形成致密涂层的材料。」
「仿真计算的成功率呢?」季石追问道。
「三组仿真结果显示,在最优的孔道分布下,超导线圈区域的温度可以稳定在五十摄氏度以内,持续时间超过九十秒,可以给室温超导材料制造一个合适的运行环境。」
「风险?」
陈维:「最大的风险是信道堵塞。」
「火星大气中的尘埃颗粒有可能在高速气流中嵌入微孔,这会导致局部冷却失效。」
「但设计好冗余,孔道数量只要足够就可以解决这个问题。」
「比如百分之十被堵塞,其余百分之九十仍然能够提供足够的冷却就可以了。」
季石沉默了十几秒。
他的目光在全息投影上的两组方案之间来回移动。
第一组,磁控等离子体矢量推进器,技术超前但冷却难题未解;第二组,开放式气膜冷却加天然孔隙封孔剂,构思巧妙但从未实战验证。
两组方案,各有优劣。