实在难以置信。
“没错,本来是不现实,但因为有了常温超导之后它变成了可能。
而且我们需要做到全回收。
火箭把东西送上去之后再回到地球,回收率超过90%,乐观估计它只会损失一个降落伞。
这个目标一旦实现,我们的成本会比马斯克宣传中的10美元1公斤还要更低。”
10美元1公斤已经被认为是马斯克为了宣传效果营造的噱头,比这还更低简直不敢想。
林甲有点被吓到了,因为这意味着全球的火箭市场都别玩了,会被华国一家包圆。
除了阿美利肯本土以及少数国家外,光甲航天和华国航天局能够把所有订单都抢过来。
陈元光似乎看出了林甲在想什么:“你会错意了,我指的发射成本低到10美元1公斤以下,是指发射到空间站。
因为它要发射到太空中,然后再从太空中回收。
这需要太空中有一个载体让它停下来改变它的方向。
因为用常温超导体作等离子发动机的磁流体线圈,它的能量损耗可以忽略不计。
这意味着它会不断加速,随着它升高,地球的引力减小,但它的推力和加速度不但不会减小,反而会不断增加。
如果没有自身或者外部的力让它停下来,它会一直飞。
空间站就是让它停下来的东西。
很简单的物理原理,在阳极和阴极间施加轴向的电场,然后带电线圈就会产生单项的磁场。
一般带电线圈用金属作为材料,会产生电能的损耗,而用常温超导体它的损耗可以忽略不计。
一维的常温超导用在这上面就很合适。
但相同的,你把等离子火箭发射上去之后,你要控制它的速度,这是很困难的事情。
过去的火箭发动机用化石燃料,化石燃料直接用机械控制,停滞燃料进反应室就可以了。
但是等离子发动机不能这么做,尤其是常温超导的等离子发动机就更没办法让它停下来。
因此在我们的设计里分两步,先用化石燃料的传统火箭把第一个空间站模块给打上去。
这个空间站模块除了常规空间站核心模块功能外,还有更重要的任务,它需要在太空轨道中让等离子发动机停下来。
然后在空间站中反方向发射它回地球。
这样的设计,等离子火箭的回收率要比化石燃料高得多。”
陈元光讲得非常通俗易懂。
林甲听完后迅速捕捉到了其中的疑点:“元光,这实现自然会是巨大的突破。
可我现在关于等离子火箭有一些疑问。
都知道传统化石燃料的火箭把货物送上太空,它只需要发射到预定轨道,然后通过多次变轨进入到空间站的周围。
我之前在交大上课的时候,那教授给我们详细讲过神舟飞船给华国空间站送货的过程,在这个过程中,神舟号飞船为了顺利完成对接甚至会在空间站下方去做一个180度的转向运动。”
无论是华国还是大毛,他们给空间站送货的航天飞船都是一次性的,神舟号单次造价大概在8亿rmb左右,一次就烧完了。
SpaceX的龙飞船则是可以重复使用。
“你说的没错。所以现在的难点就在于超高精度的控制。
神舟飞船是飞船来接近空间站,天宫它更多是在自己的轨道上不动,等着神舟来和它对接。
它搭载的等离子发动机推力太小,不足以支撑它去做一个大量的变轨和加速运动。
我们则会给我们的空间站有更多的推力,让它能够去完成变轨,去接近等离子火箭。
这样的坏处在于,等离子火箭以一个恒定的速度发射,需要超高精度的计算。
空间站同样需要搭载等离子发动机,需要利用太阳能给它完成储能,甚至是搭载核裂变发电装置。
其实这些困难在初期都是能克服的,最困难的是随着空间站规模的增加,比如说20个模块构建的巨型飞船之后,到了那一步,你如何去实现这样高精度的轨道对接。
因为按照我们的空间站设计,它更像是太空列车,每个模块就像是一节车厢,在太空轨道中行驶。
一旦车厢数量多起来,车厢上还像印度货车上下左右都是物体,如何还能实现如此高精度的轨道对接,这会是一个大麻烦。
当然我们可以选择把问题留给未来,等未来如果研究出了二维甚至是三维的常温超导体,等到那时候等离子发动机有了进展。
它可以类似化石燃料的火箭做自动变轨的话,那么空间站就不用那么麻烦,他们只需要在轨道上等待就可以了。
但莪们不可能现在完全不考虑这种可能性。”
陈元光说完后,林甲问:“为什么不能采取多种发