第五百三十八章 光壓發動機是小技術？航天局還有存在的必要嗎！
從大學講師到首席院士 作者：不吃小南瓜 投票推薦 加入書簽 留言反饋
在航天領域中，航天器真空環境下的推進方式，是一個很重要的科技研發方向。
航天器處在真空環境下，沒有了推動空氣的反作用力，常規的推進方式已經不起作用，就必須研究更先進的推進方式。
電推進，是一個很重要的領域。
電推進是利用電能加熱、商解和加速推進劑形成高速射流，而產生推動力的技術。
在電推進技術中，比較成熟和具有廣泛市場應用前景的主要是霍爾電推進和離子電推進。
離子電推進優勢就是比衝更高，但離子電推力器尺寸較大，不利於航天器的布局，並且離子電推進對工藝要求高、可靠性低。
目前，霍爾電推進是國際上最推崇的推進方式，並且占絕對的主導地位，它以比衝高、推力大、推力密度高、係統簡單可靠等著稱。
在geo衛星、低軌衛星和深空探測器等領域，霍爾電推進獲得大量應用，執行位置保持、軌道轉移、軌道調整和深空主推進等任務，到目前為止，國際上已經在148顆航天器上，應用了673台霍爾推力器。
比如，阿邁瑞肯的星鏈衛星星座中，每顆衛星都安裝了一套霍爾電推進係統。
霍爾電推進器能夠在較小體積與質量下實現大功率水平的點火運行，一台100kw的霍爾電推進尺寸基本不會超過0.5m，技術風險低，技術繼承性也較好，自然而然成為太空推進器的主流選擇。
所以當談到空天母艦在太空中的推進方式，研究組的人率先想到的就是霍爾推進器。
但是，仔細討論以後，他們認為霍爾電推進器的比衝還是太低。
霍爾電推進器確實能做到高效的加速，但放在空天母艦上有兩個缺點，一個缺點就是推力還是不足。
空天母艦會是超大型的航天器。
使用霍爾電推進器作為動力，就需要研製超大功率的霍爾電推進器，但問題就在於，霍爾電推進是重點研究的技術。
各個國家都耗費大量的經費持續投入到研究中，時間也已經超過五十年，但一直到現在，最大的霍爾電推進器運行功率也隻達到了百千瓦級，對超大型航天器的加速效果自然是有限的。
“想象一下……”
“超大型的空天母艦，到了太空中慢如蝸牛似的加速，完全不能接受。”保羅菲爾-瓊斯做了個很形象的形容。
其他人不由得一起點頭。
海倫緊跟著說道，“光壓發動機才是最適合的！”
當談到光壓發動機時，其他人都不由得眼前一亮，光壓發動機到目前也隻存在理論中。
這種發動機靠的是光子的定向流產生推力。
光子火箭理論早在1953年就被提了出來，根據愛因斯坦相對論定律，質量和能量相聯係，質量可以轉化為動能。
因此，可利用物質-反物質湮滅反應，把質量完全轉化為動能。
正電子和電子結合湮滅產生兩個或多個γ射線（光子），質子和反質子結合湮沒產生兩個或多個介子。
這些介子不穩定，很快衰變成電子（或正電子）和中微子。
介子、電子和正電子是帶電的，強電場作用下以等於光速（或接近光速）的速度噴射，從而產生推力。
因為涉及到反物質的內容，光子火箭自然就隻能存在於理論中，但湮滅粒子和正反物質相互湮滅理論，幾乎具有同樣的效果。
兩者都是把質量轉化為能量。
“我們實驗發現中子完全轉化為了能量，能量大部分以光子為主要表現性態……”
“所以說，湮滅粒子裝置，和光壓發動機簡直是完美契合！”
“也許隻要把裝置進行一下改造，比如，讓光子朝著一個方向加壓噴射，再把溫度提升上去，就能夠帶來巨大的動力！”
一路上，研究組的人討論不休。
王浩坐旁邊一起聽著，心裏都不由得苦笑不止，毫無疑問，針對研究來說，興趣愛好果然是最大的動力。
在討論真空動力的時候，他們很快就想到了最適合空天母艦的動力方案。
光壓發動機確實和湮滅粒子能源裝置非常契合，甚至說，完全就是為湮滅粒子能源打造的方案。
隻不過……
先有得光壓火箭理論，一直到現在才有湮滅粒子裝置。
“這是個巧合吧？”
“或許說，我們確實該研究空天母艦了？”
王浩不覺搖了搖頭。
雖然理論說起來確實非常契合，但實際上，光子火箭發動機之所以一直停留在理論中，可不隻是因為牽扯到反物質問題。
技術還牽扯另外一個問題--溫度需求。
想要在光子源中獲得足夠大的光壓，需要五萬到二十五萬攝氏度的高溫，到目前為止，技術還沒有能解決如此高溫的問題。
當然了。
湮滅粒子過程可以獲得如此高溫，問題是，怎麽控製呢？
那可是超過五萬攝氏度的高溫！
即便光壓發動機就像是為湮滅粒子裝置量身打造的真空動力技術，但想要真正把光子轉化為動力，還是需要解決一個又一個的難題。
像是高溫問題……
看似就根本無法解決。
……
研究組終於回到了西海。
王浩先是回家休息了幾天，和老婆孩子一起享受家庭生活，給自己好好放了個假。
之後，才回了西海大學。
當走進了梅森樹實驗室以後，他就聽到保羅菲爾-瓊斯正和丁誌強討論著高溫控製問題，“五萬攝氏度的高溫確實很難，但原來的理論不一定是正確的，也許幾千攝氏度就夠了。”
“而且，我們還有湮滅力場技術。”
“不同湮滅力場的光壓對於溫度的需求，也許是不同的。”
“丁誌強，你和王浩說說，你是他最喜歡的學生，也許他會聽你的，我們一起研究研究……”
“空天母艦啊，它當然不能用垃圾到要扔掉的霍爾推進器！”
“……”
丁誌強是正對著王浩的方向坐的。
他正聽著保羅菲爾-瓊斯的話，抬起頭正好看到王浩走過來，就幹脆說道，“保羅，伱還是自己和王老師說吧。”
他站了起來，朝著王浩揮手打了個招呼。
保羅菲爾-瓊斯尷尬的轉過頭，說了一句更加尷尬的話，“王浩，你什麽時候來的？”
“剛來……”
王浩道，“我聽你們好像在說光壓發動機？研究溫度問題？保羅，你說的有道理，但是，我們需要實驗。”
“目前實驗還是太少了，我們不知道裝置內什麽樣的能量強度是可控的。”
“這幾天，我也研究了一下光壓火箭理論。我們有湮滅力場技術，條件確實不一樣，但還是需要很多實驗。”
“不過……”
保羅菲爾-瓊斯頓時有些期待。
王浩好笑的繼續道，“如果你很感興趣，也可以提前做一下實驗設計，或者說，裝置設計。”
“大的實驗做不了，一些小實驗還是可以做的。”
“到時候，我申請個項目。”
“真的？”
保羅菲爾-瓊斯聽的眼睛都亮了，他馬上興奮道，“我馬上就去研究”，他說完‘噌’的一下要上樓，又馬上回過身問道，“丁誌強，要不要加入我的‘超級宇宙戰艦動力推進器設計組’？”
“……？”
“我臨時想到的名字，很酷，對吧！”
“……”
丁誌強猶豫著看了一眼王浩。
王浩朝著他輕輕點頭，笑道，“想加入就加入，如果你也感興趣。”
“那行！”
丁誌強輕呼了一口氣。
誰會拒絕超級宇宙戰艦項目呢？即便聽起來有些中二，但是確實很‘酷’，好不好！
……
王浩還來不及思考光壓火箭技術的問題，就接到了徐老師的電話，談起了新型的‘金屬磁化發電’發電技術。
其實也不能稱之為技術。
‘金屬磁化發電’，也隻是王善慶教授在磁化材料測試中發現的現象而已，當兩種不同磁化效果的材料對接在一起，並處在強光照射的環境下，金屬內部就發現了電勢差。
電勢差，自然就能出現電流。
這個發現也隻是剛剛確定下來，短時間根本不能稱之為技術，之前也隻當做一項很普通的物理發現而已。
湮滅力場相關的研究過程中，類似的發現多到數不過來，發現的時候也自然不受到重視。
這主要是因為，電勢差的製造需要金屬自然強磁化以及強光環境。
如果處在太陽光的環境下，可以直接應用太陽能發電技術，也不需要什麽磁化之類的複雜技術了，而特別利用電力去製造強光，所耗費的能量肯定會超過製造的電力。
等到湮滅粒子實驗製造出了特殊的‘強光環境’，王浩才想到了王善慶的研究發現。
他就說給了趙老師和徐老師。
王浩也沒有特別的在意，湮滅粒子實驗還要進行一段時間，單單是收集數據都需要很久。
但是，趙老師和徐老師卻非常重視。
任何一項發電基礎都是非常重要的，更不用說，契合湮滅粒子裝置的發電技術了。
在確定湮滅粒子能製造大量能量後，他們首先想到的就是‘發電’，而‘金屬磁化發電’又非常適合湮滅粒子裝置。
“等收集好數據，技術更成熟一些，我們就可以使用‘金屬磁化發電’技術，來建造一個發電場……”
“這是應用，也是實驗啊！”
徐老師不斷憧憬著，“這是新技術，國際上都沒有，一種全新的發電方式，即便成本高，隻論技術收獲也值得了。”
王浩聽著不由扯扯嘴角，他對於發電什麽的不感興趣。
等徐老師說完了以後，他才接了一句，“等技術成熟了再說吧，我讓實驗組那邊配合王善慶教授的研究。”
他說完馬上轉了個話題，“對了，徐老師，我正準備申請個光壓發動機設計實驗項目……”
“發動機？你怎麽想研究發動機？”
徐老師可不知道‘光壓發動機’是什麽，但他也沒有仔細詢問，而是道，“沒問題，你想研究什麽就放手去做。”
“我們這邊肯定通過！”
“好~~”
徐老師放下電話以後，就和鄧懷真笑說道，“鄧院士，你絕對想不到剛才王浩說了什麽，他既然要申請一個發動機項目，叫什麽……光壓發動機，真是搞不明白，看了有心研究發動機了。”
“他做這種單純技術類的小研究……”
“大材小用啊！”
他一邊說還一邊搖頭感歎著。
鄧懷真凝住了眉頭，問道，“徐老師，你剛才說什麽發動機？”
“光壓發動機，怎麽了？”
鄧懷真以滿是疑惑的眼神看著徐老師，不可思議道，“光壓發動機……你管這叫單純技術類的小研究？”
“是啊？”
徐老師琢磨著說道，“光壓……光壓，好像很厲害？”他的話語有些不確定。
“豈止是很厲害，那是非常非常非常的厲害啊！”
鄧懷真深吸了一口氣，“你仔細想想，光有質量嗎？光壓、光壓，光能帶來壓力，那能是小研究嗎？”
“這是一種真空動力技術！”
“目前，它是存在於理論中。理論和正反物質湮滅存在直接關聯，隻有當質量能完全轉化為能量，並製造大量光子時，才能達成研究光壓發動機的基礎條件……”
“同時，還需要五萬攝氏度以上的高溫。”
“你想想，仔細想想，這是小研究嗎？”
“是嗎？！”
鄧懷真驚訝到都沒注意口氣。
徐老師則是認真的點頭，仿佛已經明白自己錯在哪裏，心裏想的卻是，“是不是該換個科技顧問？”
“這個老鄧啊……”
“水平肯定沒問題，但是說話……太難聽了！光壓發動機？正常人，誰能知道這個！”
……
徐老師感覺自己是鬧了個笑話，但了解到了光壓發動機以後，也忍不住吐槽‘王浩還堅持要造空天母艦’。
可不就是麽！
王浩的研究組都申請‘最頂尖的真空發動機’的研究了，自然就隻能和‘空天母艦’聯係在一起。
如果隻是普通的航天器，使用霍爾電推進技術就足夠了。
徐老師也不覺得自己丟臉，大部分人都不知道光壓發動機，他把事情當成個玩笑說給了趙老師。
趙老師又說給了朱老師。
朱老師是航天局的頂頭上司，他聽到‘光壓發動機’就不淡定了。
現在王浩的研究組，已經掌握有了‘湮滅粒子技術’，能夠利用小型裝置製造高強能量，又開始了‘最頂尖的真空發動機’的研究。
如果‘最頂尖的真空發動機’研究成功，依靠兩項技術就足以製造一台性能卓越的大型航天器。
到時候……
航天局還有存在的必要嗎？
(本章完)
航天器處在真空環境下，沒有了推動空氣的反作用力，常規的推進方式已經不起作用，就必須研究更先進的推進方式。
電推進，是一個很重要的領域。
電推進是利用電能加熱、商解和加速推進劑形成高速射流，而產生推動力的技術。
在電推進技術中，比較成熟和具有廣泛市場應用前景的主要是霍爾電推進和離子電推進。
離子電推進優勢就是比衝更高，但離子電推力器尺寸較大，不利於航天器的布局，並且離子電推進對工藝要求高、可靠性低。
目前，霍爾電推進是國際上最推崇的推進方式，並且占絕對的主導地位，它以比衝高、推力大、推力密度高、係統簡單可靠等著稱。
在geo衛星、低軌衛星和深空探測器等領域，霍爾電推進獲得大量應用，執行位置保持、軌道轉移、軌道調整和深空主推進等任務，到目前為止，國際上已經在148顆航天器上，應用了673台霍爾推力器。
比如，阿邁瑞肯的星鏈衛星星座中，每顆衛星都安裝了一套霍爾電推進係統。
霍爾電推進器能夠在較小體積與質量下實現大功率水平的點火運行，一台100kw的霍爾電推進尺寸基本不會超過0.5m，技術風險低，技術繼承性也較好，自然而然成為太空推進器的主流選擇。
所以當談到空天母艦在太空中的推進方式，研究組的人率先想到的就是霍爾推進器。
但是，仔細討論以後，他們認為霍爾電推進器的比衝還是太低。
霍爾電推進器確實能做到高效的加速，但放在空天母艦上有兩個缺點，一個缺點就是推力還是不足。
空天母艦會是超大型的航天器。
使用霍爾電推進器作為動力，就需要研製超大功率的霍爾電推進器，但問題就在於，霍爾電推進是重點研究的技術。
各個國家都耗費大量的經費持續投入到研究中，時間也已經超過五十年，但一直到現在，最大的霍爾電推進器運行功率也隻達到了百千瓦級，對超大型航天器的加速效果自然是有限的。
“想象一下……”
“超大型的空天母艦，到了太空中慢如蝸牛似的加速，完全不能接受。”保羅菲爾-瓊斯做了個很形象的形容。
其他人不由得一起點頭。
海倫緊跟著說道，“光壓發動機才是最適合的！”
當談到光壓發動機時，其他人都不由得眼前一亮，光壓發動機到目前也隻存在理論中。
這種發動機靠的是光子的定向流產生推力。
光子火箭理論早在1953年就被提了出來，根據愛因斯坦相對論定律，質量和能量相聯係，質量可以轉化為動能。
因此，可利用物質-反物質湮滅反應，把質量完全轉化為動能。
正電子和電子結合湮滅產生兩個或多個γ射線（光子），質子和反質子結合湮沒產生兩個或多個介子。
這些介子不穩定，很快衰變成電子（或正電子）和中微子。
介子、電子和正電子是帶電的，強電場作用下以等於光速（或接近光速）的速度噴射，從而產生推力。
因為涉及到反物質的內容，光子火箭自然就隻能存在於理論中，但湮滅粒子和正反物質相互湮滅理論，幾乎具有同樣的效果。
兩者都是把質量轉化為能量。
“我們實驗發現中子完全轉化為了能量，能量大部分以光子為主要表現性態……”
“所以說，湮滅粒子裝置，和光壓發動機簡直是完美契合！”
“也許隻要把裝置進行一下改造，比如，讓光子朝著一個方向加壓噴射，再把溫度提升上去，就能夠帶來巨大的動力！”
一路上，研究組的人討論不休。
王浩坐旁邊一起聽著，心裏都不由得苦笑不止，毫無疑問，針對研究來說，興趣愛好果然是最大的動力。
在討論真空動力的時候，他們很快就想到了最適合空天母艦的動力方案。
光壓發動機確實和湮滅粒子能源裝置非常契合，甚至說，完全就是為湮滅粒子能源打造的方案。
隻不過……
先有得光壓火箭理論，一直到現在才有湮滅粒子裝置。
“這是個巧合吧？”
“或許說，我們確實該研究空天母艦了？”
王浩不覺搖了搖頭。
雖然理論說起來確實非常契合，但實際上，光子火箭發動機之所以一直停留在理論中，可不隻是因為牽扯到反物質問題。
技術還牽扯另外一個問題--溫度需求。
想要在光子源中獲得足夠大的光壓，需要五萬到二十五萬攝氏度的高溫，到目前為止，技術還沒有能解決如此高溫的問題。
當然了。
湮滅粒子過程可以獲得如此高溫，問題是，怎麽控製呢？
那可是超過五萬攝氏度的高溫！
即便光壓發動機就像是為湮滅粒子裝置量身打造的真空動力技術，但想要真正把光子轉化為動力，還是需要解決一個又一個的難題。
像是高溫問題……
看似就根本無法解決。
……
研究組終於回到了西海。
王浩先是回家休息了幾天，和老婆孩子一起享受家庭生活，給自己好好放了個假。
之後，才回了西海大學。
當走進了梅森樹實驗室以後，他就聽到保羅菲爾-瓊斯正和丁誌強討論著高溫控製問題，“五萬攝氏度的高溫確實很難，但原來的理論不一定是正確的，也許幾千攝氏度就夠了。”
“而且，我們還有湮滅力場技術。”
“不同湮滅力場的光壓對於溫度的需求，也許是不同的。”
“丁誌強，你和王浩說說，你是他最喜歡的學生，也許他會聽你的，我們一起研究研究……”
“空天母艦啊，它當然不能用垃圾到要扔掉的霍爾推進器！”
“……”
丁誌強是正對著王浩的方向坐的。
他正聽著保羅菲爾-瓊斯的話，抬起頭正好看到王浩走過來，就幹脆說道，“保羅，伱還是自己和王老師說吧。”
他站了起來，朝著王浩揮手打了個招呼。
保羅菲爾-瓊斯尷尬的轉過頭，說了一句更加尷尬的話，“王浩，你什麽時候來的？”
“剛來……”
王浩道，“我聽你們好像在說光壓發動機？研究溫度問題？保羅，你說的有道理，但是，我們需要實驗。”
“目前實驗還是太少了，我們不知道裝置內什麽樣的能量強度是可控的。”
“這幾天，我也研究了一下光壓火箭理論。我們有湮滅力場技術，條件確實不一樣，但還是需要很多實驗。”
“不過……”
保羅菲爾-瓊斯頓時有些期待。
王浩好笑的繼續道，“如果你很感興趣，也可以提前做一下實驗設計，或者說，裝置設計。”
“大的實驗做不了，一些小實驗還是可以做的。”
“到時候，我申請個項目。”
“真的？”
保羅菲爾-瓊斯聽的眼睛都亮了，他馬上興奮道，“我馬上就去研究”，他說完‘噌’的一下要上樓，又馬上回過身問道，“丁誌強，要不要加入我的‘超級宇宙戰艦動力推進器設計組’？”
“……？”
“我臨時想到的名字，很酷，對吧！”
“……”
丁誌強猶豫著看了一眼王浩。
王浩朝著他輕輕點頭，笑道，“想加入就加入，如果你也感興趣。”
“那行！”
丁誌強輕呼了一口氣。
誰會拒絕超級宇宙戰艦項目呢？即便聽起來有些中二，但是確實很‘酷’，好不好！
……
王浩還來不及思考光壓火箭技術的問題，就接到了徐老師的電話，談起了新型的‘金屬磁化發電’發電技術。
其實也不能稱之為技術。
‘金屬磁化發電’，也隻是王善慶教授在磁化材料測試中發現的現象而已，當兩種不同磁化效果的材料對接在一起，並處在強光照射的環境下，金屬內部就發現了電勢差。
電勢差，自然就能出現電流。
這個發現也隻是剛剛確定下來，短時間根本不能稱之為技術，之前也隻當做一項很普通的物理發現而已。
湮滅力場相關的研究過程中，類似的發現多到數不過來，發現的時候也自然不受到重視。
這主要是因為，電勢差的製造需要金屬自然強磁化以及強光環境。
如果處在太陽光的環境下，可以直接應用太陽能發電技術，也不需要什麽磁化之類的複雜技術了，而特別利用電力去製造強光，所耗費的能量肯定會超過製造的電力。
等到湮滅粒子實驗製造出了特殊的‘強光環境’，王浩才想到了王善慶的研究發現。
他就說給了趙老師和徐老師。
王浩也沒有特別的在意，湮滅粒子實驗還要進行一段時間，單單是收集數據都需要很久。
但是，趙老師和徐老師卻非常重視。
任何一項發電基礎都是非常重要的，更不用說，契合湮滅粒子裝置的發電技術了。
在確定湮滅粒子能製造大量能量後，他們首先想到的就是‘發電’，而‘金屬磁化發電’又非常適合湮滅粒子裝置。
“等收集好數據，技術更成熟一些，我們就可以使用‘金屬磁化發電’技術，來建造一個發電場……”
“這是應用，也是實驗啊！”
徐老師不斷憧憬著，“這是新技術，國際上都沒有，一種全新的發電方式，即便成本高，隻論技術收獲也值得了。”
王浩聽著不由扯扯嘴角，他對於發電什麽的不感興趣。
等徐老師說完了以後，他才接了一句，“等技術成熟了再說吧，我讓實驗組那邊配合王善慶教授的研究。”
他說完馬上轉了個話題，“對了，徐老師，我正準備申請個光壓發動機設計實驗項目……”
“發動機？你怎麽想研究發動機？”
徐老師可不知道‘光壓發動機’是什麽，但他也沒有仔細詢問，而是道，“沒問題，你想研究什麽就放手去做。”
“我們這邊肯定通過！”
“好~~”
徐老師放下電話以後，就和鄧懷真笑說道，“鄧院士，你絕對想不到剛才王浩說了什麽，他既然要申請一個發動機項目，叫什麽……光壓發動機，真是搞不明白，看了有心研究發動機了。”
“他做這種單純技術類的小研究……”
“大材小用啊！”
他一邊說還一邊搖頭感歎著。
鄧懷真凝住了眉頭，問道，“徐老師，你剛才說什麽發動機？”
“光壓發動機，怎麽了？”
鄧懷真以滿是疑惑的眼神看著徐老師，不可思議道，“光壓發動機……你管這叫單純技術類的小研究？”
“是啊？”
徐老師琢磨著說道，“光壓……光壓，好像很厲害？”他的話語有些不確定。
“豈止是很厲害，那是非常非常非常的厲害啊！”
鄧懷真深吸了一口氣，“你仔細想想，光有質量嗎？光壓、光壓，光能帶來壓力，那能是小研究嗎？”
“這是一種真空動力技術！”
“目前，它是存在於理論中。理論和正反物質湮滅存在直接關聯，隻有當質量能完全轉化為能量，並製造大量光子時，才能達成研究光壓發動機的基礎條件……”
“同時，還需要五萬攝氏度以上的高溫。”
“你想想，仔細想想，這是小研究嗎？”
“是嗎？！”
鄧懷真驚訝到都沒注意口氣。
徐老師則是認真的點頭，仿佛已經明白自己錯在哪裏，心裏想的卻是，“是不是該換個科技顧問？”
“這個老鄧啊……”
“水平肯定沒問題，但是說話……太難聽了！光壓發動機？正常人，誰能知道這個！”
……
徐老師感覺自己是鬧了個笑話，但了解到了光壓發動機以後，也忍不住吐槽‘王浩還堅持要造空天母艦’。
可不就是麽！
王浩的研究組都申請‘最頂尖的真空發動機’的研究了，自然就隻能和‘空天母艦’聯係在一起。
如果隻是普通的航天器，使用霍爾電推進技術就足夠了。
徐老師也不覺得自己丟臉，大部分人都不知道光壓發動機，他把事情當成個玩笑說給了趙老師。
趙老師又說給了朱老師。
朱老師是航天局的頂頭上司，他聽到‘光壓發動機’就不淡定了。
現在王浩的研究組，已經掌握有了‘湮滅粒子技術’，能夠利用小型裝置製造高強能量，又開始了‘最頂尖的真空發動機’的研究。
如果‘最頂尖的真空發動機’研究成功，依靠兩項技術就足以製造一台性能卓越的大型航天器。
到時候……
航天局還有存在的必要嗎？
(本章完)