第12章(第1 / 2页)
“‘普罗米修斯’的上半部‘阿尔法’,大约重三百吨,其中有二百四十吨是燃料。如果它从环绕地球的轨道出发,登上月球再返回就只剩很少的燃料了。
“燃料只有通过‘贝塔’运到轨道上。‘贝塔’是一个非常重、超高速的飞行翼,也靠原子能喷气发动机提供动力。她起飞时就是一个冲压式喷气发动机,用空气做‘燃料’,奇Qisuu.сom书只有当她离开大气层后,才转用甲烷罐。你能想象得到,在飞行的第一个阶段不需要带燃料可以解决很大的问题。
“起飞时,‘普罗米修斯’重五百吨,在所有的飞行器中不只是最快的,而且是最重的。为了能让它起飞,威斯汀豪斯美国发明家、制造商。为我们在沙漠中建了一条五英里长的电子发射轨道。它的造价几乎和飞船本身差不多,不过它可以被重复使用。
“简而言之就是说:我们把两部分一起发射,它们一直飞升,直到空气过于稀薄而冲压式喷气发动机不能再工作。然后‘贝塔’转而使用她的燃料罐,在大约三百英里的高度达到环绕速度。‘阿尔法’当然没有使用任何燃料——实际上,‘贝塔’带着它上升时,它的燃料罐几乎是空的。
“一旦‘普罗米修斯’找到我们已经事先发射的在环绕轨道上运行的燃料罐,两个部分就会分离,‘阿尔法’通过管路和燃料罐连接起来并把燃料注入到飞船上。我们已经对这种事儿作过演练并证明了它是可以实现的。这叫做轨道再加油,它是解决所有的问题的关键,因为它使我们能分很多个阶段来做这个工作。制造一个自己携带所有燃料,能飞到月球并返回的巨大飞船实际上是不可能。
“你是说它会像一颗原子弹一样飞上天空吗?”
“不,不会那样。不过一个不能接近的放射性熔炉具有同样的危险,只不过以它自己的安静方式。别看上去那么警惕的样子——只要采取了最基本的防范措施就不可能发生这种事儿。
“然后,我们得设计一种能将气体加热到足够高的温度的原子反应堆——至少要达到4000摄氏度。因为每个人都知道金属在远远低于这个温度时就会熔化,这个问题让我们头疼了一下!
“我们想出的解决办法被称为‘线性聚集式反应堆’。它是一个细长单薄的钚反应堆,气体从一端被注入,当它通过反应堆后,就会变热。最终结果是形成一个高热气体的中核,我们可以把周围气体里的热量集中或聚集在这个中核上。中心的气体温度超过6000摄氏度——比太阳还热——但是它和四壁接触的部分只有这个温度的四分之一。
“迄今为止,我还没说我们打算用什么气体。我想你应该意识到,气体越轻——严格地说,是它的分子质量越低——它喷出喷气管的速度越快。因为氢是所有化学元素中最轻的,所以它是最理想的燃料,而氦是相当不错的第二选择。我得顺便解释一下,我们仍然使用‘燃料’一词,尽管我们并没有真的使它燃烧,而只把它当作工作流体。”
“一旦‘阿尔法’存储了燃料,它就开始启动发动机,直到它获得每秒增加两英里的速度,这样就可以脱离轨道飞向月球。它四天后到达月球,在那里停留一周后返回,还是回到以前的轨道上。宇航员们转移到‘贝塔’上,‘贝塔’这时仍然还得带着百无聊赖的宇航员绕着地球耐心地转圈,这位宇航员根本不会为人所知,然后一起下降回到地球。这就是所有的过程。还需要说得再简单一点儿吗?”
“这让我很奇怪,”德克笑道,“多年以前为什么没有做这件事?”
“这是常有的反应。”柯林斯略带讥笑,“对这个行当以外的人来说,很难想象我们几乎在工作的每一阶段都要克服的那些可怕的难题。时间和金钱就耗费在这样的问题上。即使到现在,如果离开这三十年来在世界范围内所进行的研究,解决这样的问题是不可能的。我们的大部分工作是收集别人的工作成果,使它们为我们所用。”
“这是让我困惑的一件事,”德克承认,“老式化学燃料火箭带有他们自己的氧气罐。而有点令人不安的是,现在的火箭没有任何类似的装置。”
柯林斯大笑。
“我们甚至可以用氦做‘燃料’,”他说,“尽管它根本不能燃烧——或者真正参加化学反应。
“现在氢虽然是理想的工作流体,我这么叫它,但它是无法携带的原料。它液体状态的沸点极低,它太轻了,飞船得准备像煤气厂那么大的燃料罐。所以我们携带它和碳的化合物,液体甲烷——CH4——它容易携带而且有合适的密度。在反应堆中,它分解成碳和氢。碳有点讨厌,它只会影响工作,而没有任何帮助。通常我们会关掉主喷气管,用氧气冲洗发动机。这会产生非常漂亮的焰火。
“这就是宇宙飞船发动机的原理。它们能产生三倍于化学燃料火箭的排气速度,但即使如此,我们仍然要带数量惊人的燃料。还有很多我没有提到的其他各种各样的问题:保护机组人员不受反应堆的辐射是最难的。