第二百零六章:視察能源號
躡手躡腳的走過弔橋,來到了一道防護門前。
「哎?這怎麼進去?」門上沒有把手也沒有電子儀器,這怎麼進去?
「首長,用您的胸牌。」工作人員喊著提醒他。
「好!」
張明陽摘下胸牌舉在胸前。
「叮!」
一聲脆響,門劃開了。
張明陽伸出頭往裡面看,發現裡面是個房間,布局跟月球基地上的換氧間很是相似,當他走進去,外面的防護門自動關閉了。
「請出示證件。」
提示音響起,張明陽又拿著胸牌照了一下。
「身份確認,張明陽總督察。」
「叮!」
又是一聲脆響,裡面又打開了一道門,這次還沒等張明陽再神頭觀察,從裡面走出了一個人。
「首長,您好。」
這人一上來握著張明陽的手不停的搖晃,「首長,您今天要檢查什麼位置?我帶您去。」
這人一上來搞得張明陽有點暈,「你認識我?」
「當然認識,今天中午總督察是個年輕人的消息就已經傳開了。」
「這麼快?」張明陽想著那估計應該是在餐廳里被人認出來的。
盡然知道了他身份,張明陽索性又裝起領導架子,「那你帶我去指揮中心看看。」
「好,我帶您去。」
「哎…等一下?」張明陽又叫住了他,「您怎麼稱呼?」
這人回道:「總督察,我是裝備二組的組長范志勇,您叫我小范就行。」
看著此人的年輕,張明陽感覺當他大爺都夠了,「那怎麼行?我雖是總督察,可我是小輩您是長輩,這樣吧,我就稱呼您范組長,您看怎麼樣?」
「這…不好吧?」范志勇沒想到張明陽會這麼說,他還以為這個新來的總督察和上一任一樣,是個無法無天的滾蛋。
「就這麼決定了,我稱呼您范組長,就別爭了。」
「好好好!」
范志勇前面帶路,帶著他走過幾道閘門,來到一間昏暗的房間里。
「總督察,這就是能源號的總指揮中心。」說著他跑到屏幕前按下一個按鈕,整個房間瞬間亮了起來。
大廳被照亮,張明陽也看清了整個指揮中心的全貌。
他面前是一座高台,兩側是下沉式的操作台,各三排,足以坐下三十多人。
「總督察您跟我來。」
范志勇將張明陽帶上高台,當他走上去發現上面是個圓形平台,站在這裡俯視下面眼界開闊了許多,三排操作台呈圓弧包圍高台,站在這裡能夠看清楚下面所有人的操作。
「總督察,咱們站的這個位置是艦長的總控制台。」
說著,他按下旁邊一個綠色按鈕,腳下的平台里升起一張巨大的座椅,座椅前面是三塊巨大屏幕,用於觀察和指揮整艘飛船。
「總督察,您坐上去試試。」
張明陽哪見過這種東西,他十分好奇的坐了上去。
剛坐下,下面三排操作台瞬間亮了起來,所有屏幕都打開了,最令他驚訝的是面前出現了一塊巨大屏幕,面積之大可以覆蓋整面牆,而且它顯示的是飛船前面的景象。
「總督察,這塊大屏幕用於觀察飛船前方視角,當飛船在太空中飛行時,這上面會呈現出宇宙的美景,非常壯觀!」
不用他說,他現在看都感覺十分壯觀,更不要說是宇宙的景色。
「范組長,能源號的艦長定下了么?」
「訂下了,能源號上所有艦員人選早在一年前就訂下了,他們一直在模擬器里進行訓練,三天後等飛船拖出去會進行第一次實裝操作。」
「好,到時候我肯定來看。」
走下艦長控制台,張明陽來到下面的操作台,「范組長,這些屏幕都是用來幹什麼的?」
范志勇解釋道:「總督察,這裡一共有三十五個操作台,對應能源號上三十個部門,剩下五台是備用台,如果有一台出現問題,可以隨時進行更換。」
「奧!這能源號有三十個部門,這麼多?這得多少人?」
范志勇解釋道:「總督察您可能不知道,這能源號的最初方案是配員五百人,可最後加大了尺寸,現在的配員是一千三百人,管理層有一名艦長和五名副艦長,還有三十個部門部長和六十個副部長,剩下的一千二百零四人是各部門主管艦員。」
「這麼多人?」
張明陽記得以前的方案確實沒有這麼多人,「那這三十個部門都是什麼?」
「您跟我來。」
范志勇又把他帶到艦長指揮台上,打開最左邊屏幕,上面顯示出了三十個圖標。
「總督察,這三十個圖標對應著每一個部門,艦長可以隨時觀察他們的工作情況。」
「您看著這個飛船尾部圖標,這是動力部,他們負責檢查維護飛船引擎。」
「這是後勤部。他們負責整艘飛船的飲食生活補給。」
「這是住倉部。他們負責人員住倉的維護。」
「這是電子部。他們負責飛船所有維護保養所有電子設備。」
……
范志勇將所有部門一一解釋清楚,張明陽這才知道能源號有多複雜。
「咱們去艙室里轉轉。」
「好的,您跟我來。」
范志勇帶著他離開了指揮中心,往後面走去。
在路上,張明陽發現沒走幾步就有一處閘門,他問道身旁的范志勇,「范組長,這些閘門是幹什麼的?」
范志勇忙解釋道:「總督察,這些閘門是一道安全屏障,如果飛船出現了破損漏洞,可以將這一區域的閘門落下,阻隔氧氣流失,避免人員受到太空壓力輻射影響,是個保命措施。」
「原來是這樣。」
張明陽明白了,二人繼續往後面走,來到一處人員住倉,范志勇打開倉門讓張明陽先進,「總督察,這是我們的人員住倉。」
張明陽看著房間里的布局,也跟航母的艙室很像,都是四人間,上下鋪,外帶一個獨立衛生間。
「范組長,這人員住倉怎麼跟火箭上的不一樣?」
「是這樣的總督察。」范志勇解釋道:「載人航天與宇宙飛行是兩種截然不同的概念,設計上也肯定是不一樣的。」
「您應該知道這空間環境與陸地環境有著天壤之別。太空中高度真空,沒有氧氣沒有水,如果沒有任何保護,人體暴露在這樣的環境里,不消一分鐘,就會由於身體內外的巨大壓差而爆炸,體液會迅速沸騰汽化。」
「太空中溫差極大,由於沒有空氣對流,航天器朝陽面溫度可達100℃以上,而背陰面則會在-100℃以下,在遠離地球的深空中,溫度則達到人體根本無法耐受的-273℃。太空中還充滿了有害的宇宙輻射。」
「咱們能源號飛船的艙室設計考慮到長時間處在太空失重環境,特別是飛船上升階段的加速度和減速度會使人體發生平衡功能紊亂、體內組織位移、肌肉萎縮、骨質脫鈣等病變。」
「為了在那種環境里保證人的生存,我們部門研製出了特質密的防輻射材料,這每個房間里都配備能供人正常生活的空氣、水、溫度等基本生命保障條件。」
「還有的房間里有為外空間工作的艦員裝備的宇航服,一旦宇航員要走出飛船座艙到太空中工作,所有的生命保障系統便全由宇航服提供。」
「這建造飛船需要的考慮的問題特別多,光這外殼材料的研製就要經過兩道關卡,過載關和火焰關,飛船高速進入稠密大氣層時會產生巨大的衝擊過載,就像飛機撞山一般。」
「這火焰關,是飛船與空氣的劇烈摩擦會產生幾千度的高溫,沒有防護,鋼筋鐵骨也會化為灰燼。」
「這麼複雜?」
張明陽真沒想到建造一艘宇宙飛船會有這多考慮。
「總督察,這航天系統應該說是現代典型的複雜工程大系統,它規模龐大、系統複雜、技術密集、綜合性強,以及投資大、周期長、風險大、應用廣泛和社會經濟效益十分可觀等特點,是國家級大型工程系統。」
「組織管理航天系統的設計、製造、試驗、發射、運行和應用,要採用系統工程方法,在航天工程實踐中形成了航天系統工程,進一步豐富和發展了系統工程的理論和方法。完善的航天系統是現在一個國家航天實力和綜合國力的重要標誌。」
「這個我知道,航天強國,就強在全體系建設。」
「您說的沒錯。」范志勇兩眼發光開始講起宇宙飛船的意義,「總督察,這載人航天技術是人類最偉大的探索,在科技方面,因為載人航天技術是科技密集綜合性尖端技術,它體現了現代科學技術多個領域的成就,同時又給予現代科學技術各個領域提出了新的發展需求,從而促進和推動整個科學技術的發展,也就是說一個國家載人航天技術的發展,可以反映這個國家的整體科學技術和高技術產業水平,如系統工程、自動控制技術、計算機系統、推進能力、環控生保技術、通信、遙感、測試技術等。」
「這些技術也體現了這個國家的近代力學、天文學、地球科學和空間科學的發展水平,特別是這個國家的航天醫學工程的發展水平,如果沒有航天醫學工程的研究與發展,想要把人送進太空並安全、健康、高效地生活和工作是不可能的。」
「還有就是載人航天的發展能更好地開發太空資源為地球人類造福。現已知浩瀚的太空是人類巨大的寶庫,它含有豐富的資源,而載人航天事業是使用通向這個寶庫的橋樑,總督察您試想您在太空對地球居高臨下,能以各種不同的手段對地球進行觀測,它可以比無人的探測和遙感獲取更多的信息和資料。」
「而太空工廠的工藝加工幾乎成了「魔術」,它在微重力、真空和無對流的條件下,可以製造地球上難以完成的合金材料和「靈丹妙藥」以及有關產品。太空工廠的產品或半成品送回地面后,這會是「新的工業革命」。」
范志勇講了一大堆,話題也越說越偏離能源號,扯到了人類發展上。
「范組長,咱們是不是去別的地方看一看?」
「呃?好!」
幸好張明陽打斷了他,不然他能說一天。
出了人員住倉,二人繼續往後走,來到了一號廚房,這裡的布局跟外面的餐廳廚房有點像,五個灶眼,有烤箱還有微波爐,反正廚具是應有盡有。
「總督察,這是飛船三個餐廳中的一號餐廳,這裡可以容納一百五十人同時進餐。」
「好。」
張明陽走到灶眼前翻了翻,看了看廚具和用餐工具,「范組長,用這個炒菜它不會有煙塵和氣味么?」
「這個沒問題。」范志勇回答的特別肯定,「總督察,您看這個。」
他指著牆上的一個大顯示器,「飛船起飛以後,重力系統和供氧系統都會打開,數據的正常值都會在這裡顯示。」
「飛船倉內的重力與地球上的重力是一樣的,廚房裡加工食物產生的煙塵和氣味會隨著管道儲存在一個空箱里,等空箱裝滿,會隔斷管段,將空箱里的廢氣和廢物排出去,絕不會影響內部的氧氣值。」
「原來是這樣?」張明陽算是開眼了。
廚房看完,二人接著往後走,這時候通道兩側的牆上出現了許多顯示器,張明陽看到后問道身後范志勇,「范組長,這這麼多顯示器是用來幹什麼的?」
范志勇解釋道:「總督察,這是艦員領取每日任務的地方,這周圍都是人員住倉,他們每天會根據飛船上的時間安排工作和休息,就是起個提醒作用。」
「奧對了!」說起時間,張明陽一直有個疑問,他問道:「范組長,聽說太空中的時間與地球時間不一樣,宇航員在太空里會顯得特別年輕是不是真的?」
聽到這個問題,范志勇笑了起來,他回道:「總督察,這個問題涉及到相對論的時間膨脹效應。不同參照系的時間流逝速率並非完全是一樣的,時間是相對的,飛船在太空中相對於地面高速運動,並且他們離地心更遠,所受到的地心引力作用比地面上弱,所以太空中的艦員與地面上的人會經歷不同的時間流逝速率。」
「根據狹義相對論,對於地球上的人來說,高速運動的航天員所經歷的時間放慢了。宇航員在太空中的飛行高度一般為400公里,這意味著他們會以7.7公里/秒的速度相對於地球運動。根據動鍾變慢效應,航天員的時間每秒會比地球上慢0.327納秒,這意味著一天會慢28微秒,一年會慢10毫秒。」
「根據廣義相對論,這由於太空中的航天員離地心更遠,受到的地心引力作用越弱,所以航天員所經歷的時間會更快一些。航天員比地面上的人離地心遠了400公里,根據引力時間膨脹效應,航天員的時間每秒會比地球上快0.041納秒,這意味著一天會快3.5微秒,一年會快1.3毫秒。」
「因此,總得來說,航天員在太空中過得的時間會更慢一些,但這種效應小到可以忽略不計,因為每天才會慢25微秒,一年也就慢9毫秒。」
「如果地球上兩個相同年齡的人,有一個在地球上,還有一個去了太空,雖然去了太空那個人回到地球上時,確實會比留在地球上的人年輕一些,但這種效應是可以忽略不計的,因為速度還不夠接近光速,並且引力差距也不夠極端。」
「所以航天員在太空中不會變得越來越年輕。這只是在地球上的人看來,航天員時間過得更慢一些。但對於航天員自身來說,時間照常流逝,他們的壽命是不會因此而增加。相對論所說的時間差異是不同參照系的比較結果,而非相對於自己。」
張明陽點了點頭,算是聽明白了。
「哎?對了!」
「范組長,我記得能源號是超光速飛行,那人回來也不會產生變化?」
范志勇這時點了點頭,「會,在相對論中,時間流逝是會隨著物質速度的加快而減慢的,這就是狹義相對論中的「鐘慢效應」。」
「根據公式我可以給你計算一下,如果宇航員以80%的光速飛行,那麼他的時間流速就是地球上的0.6倍:地球上過了10年,對宇航員來說只過了6年;如果宇航員的速度接近90%光速,那麼地球上的10年,對於宇航員來說更只有4.35年;如果宇航員能夠達到光速的99%,地球的10年在宇航員眼中只過了1.4年……」
「同樣的,這個問題中的「10年」,也是個相對的時間,要看這10年是哪裡的10年。如果問題中的10年是地球上的10年,那麼宇航員的年齡,也就根他飛行的實際速度有關:80%光速下26歲,90%光速下24歲,99%光速下21歲……如果問題中的10年是宇航員的10年,那麼根據他不同的飛行速度,地球上的時間也過去了16.6年,23年,71年。」
「這時候就出現了我們古人所說的「天上一日,人間一年」,確實有很多異曲同工之妙。一個年輕人在太空飛行了一段時間,回到地球發現自己的同齡人,都變成了老爺爺老奶奶……。」
「那我明白了,也就是說等他們回來我有可能都是老頭了,他們還是年輕人。」
「哈哈…」
「總督察您說笑了,咱們去動力艙看一下吧。」
「好」
范志勇帶著他往下走去,穿過一片通道隔倉,二人來到一處巨大空間。
「我的天!」
張明陽抬頭望著面前這個龐然大物不由的發出驚嘆,「這也太大了!這就是反物質發動機?」
范志勇點了點頭,「反物質發動機的設計方案主要有四種。」
「固體核心,湮滅在一個固體核心的熱交換裝置內進行,產生的熱量將氫推進劑加到高熱,然後從噴口噴出,效率和推力都比較高,但由於原材料的原因,比衝量最多只能達到1,000秒。」
「氣體核心,讓反物質同氫推進劑直接反應湮滅,產生的帶電介子以磁場控制並將氫推進劑加到高熱,但這樣會產生一些無法控制的γ射線,比衝量能達到2,500秒。」
「離子漿核心,以比較多的反物質注入氫推進劑並湮滅產生高熱的離子漿,並以磁場來容納它們,然後將離子漿噴出產生推力,這樣同樣會產生一些無法控制的γ射線,但這種方式不受原材料的限制,比衝量可以很高,大約在5,000秒到10萬秒之間。」
「粒子束核心,直接一對一地湮滅,然後以磁場控制帶電介子並把它們直接從噴口噴射出去,由於這些介子的運動速度接近光速,發動機比衝量可能要超過1千萬秒。
「您面前這座就是第四種粒子束核心,因為它湮滅產生的帶電介子在衰變后變成半衰期更長的帶電μ介子,用這個方式只需要反物質燃料,不需要推進劑,可以極大地減少飛船的負載。」
「真是太壯觀了!」
看著它,張明陽覺得這世界上不會再有比它更厲害的引擎了。
「總督察,您草率了。」
「什麼意思?」
范志勇指著引擎說道:「光憑它是無法超光速飛行的。」
「什麼?」
張明陽有點吃驚,「你是說這引擎無法超光速?」
范志勇搖了搖頭,「它接近光速都難!」
「不會吧?」
張明陽還是第一次聽說,「可所有人都說能源號可以超光速飛行,這怎麼突然連光速都達不到了?」
「您先別急,我還沒說完,這粒子束引擎只是發動機的一部分,它後面還有一個光子反應器。」
「光子反應器?這是什麼?」
范志勇給他解釋道:「光子就是光的粒子,這台發動機之所以能夠超越光速,其實是因為反物質負責給反應器內部的電磁場來加速帶電粒子,一旦帶電粒子在充滿光子的反應器內被加速超過了光子的速,就會發出淡藍色的光輝。」
「當帶電粒子被加速到超過光速的時候,這些粒子將光子擠壓,形成了一種波,光波的能量逐漸增加,就形成了光暴現象,就是憑藉著光速才將飛船推到超光速。」