重点放在外部:增加太阳帆面积,加装射线能量捕捉设备——部分装在舱外,部分利用舱内冗余空间——部署备用能源模块和备用打印单元。
方远当年给飞船设定的目标,正在一步步靠近。物质-能量转换技术支持下,夸父II号将从一艘单体飞船“生长”为一个大型深空基地。他反复强调:飞船需要多套能源冗余和多套打印装置,这是基地化的前提。
二夸父II号离开地球轨道时,可由核聚变引擎加速至巡航速度——理论最高值约每秒五万公里,即约六分之一光速。达到巡航速度后,引擎关闭,飞船进入无能耗惯性巡航状态。真空环境中几乎无阻力,飞船可以保持巡航速度飞行极长时间。姿态调整和轨道修正依靠引力弹弓效应和太阳帆辅助,不消耗燃料。
实际上,夸父II号远未达到六分之一光速。纯粹科考的小型飞船——仅携带微型机械人的那几艘——虽然理论速度可达五万公里每小时,但早已失联,可能已损毁或飞出了通讯范围。夸父II号的首要任务是生存,不是冲刺。
夸父II号的物质-能量转换系统支持三个层级的能源与物质收集。
层级一,太阳系内:太阳光能、太阳风粒子、星际尘埃——转化为电能、打印材料、备件。
层级二,太阳系边缘:宇宙微波背景辐射、暗物质粒子、星际空间其他光能——转化为电能、燃料、飞船结构材料。各类宇宙射线虽然不能直接捕获,但部分射线可以通过与物质相互作用转化为热能,再经热电转换装置变成电能。
层级三,星际空间:暗能量——理论上可直接转化为物质,尚未验证。
三夸父II号的模块化结构如下:
主舰体:指挥舱、控制中心、量子通信阵列。
生活舱环:宇航员宿舍。数十个独立舱室,每个约十余平方米,有床、桌椅、储物空间、个人卫生设施。
生态舱环:植物工厂——小麦、大豆、蔬菜——水循环系统、空气循环系统。
实验室舱环:物理实验室、生物实验室、材料科学实验室、医学实验室。
能源舱环:核聚变反应堆、物质-能量转换核心、能量储存单元。
打印舱环:量子打印机阵列、生物打印机、通用打印机、备件仓库。
船坞舱环:小型飞行器的停靠与维修区。
所有舱室之间还有一个看不见的系统——物质循环网络。人类的排泄物、呼吸排出的二氧化碳、植物光合作用产生的氧气
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