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金星的自转周期是两百四十三个地球日,比公转周期还长。这意味着金星上的一天比一年还长,太阳从西边升起、东边落下。不过对于极地轨道的抽取系统来说,自转速度影响不大——极地轨道的飞船和星球自转几乎没有关系。
真正的问题是金星的磁场微弱。金星几乎没有内源磁场,只有太阳风和大气层相互作用产生的感应磁层。这意味着金星轨道上的飞船受到的辐射比地球轨道高得多。飞船和管道都需要额外的辐射屏蔽。
还有一个问题是温度。一百一十公里高度的温度在零下十度到零上五十度之间波动,这个范围对设备来说可以接受。但管道从一百一十公里延伸到轨道上,沿途会经过不同的温度层。中间有一段大约四十公里的硫酸云层,那里温度大约零度到五十度,硫酸浓度高,对管道材料有腐蚀性。
碳纳米管复合材料的耐腐蚀性已经验证过,但长期暴露在高浓度硫酸气溶胶中的表现还需要进一步测试。林小镜在任务清单上加了一条:在实验室模拟金星大气层五十到七十公里高度的环境,测试管道的耐腐蚀性能,至少连续运行一千小时以上。
她又检查了一遍锚定系统的设计。浮空器需要维持在大气层顶部相对固定的位置,不能到处漂移。金星极地的风速比赤道低得多,北极涡旋的中心区域风速可以降到每秒二三十米。在这个风速下,浮空器的位置可以靠被动飘移加主动推进来维持——浮空器上有小型电推,用太阳能电池板供电,因为一百一十公里高度已经在大气层顶部,日照强度接近地球轨道,太阳能是充足的。
三个浮空器的部署时间表定得很紧:第一艘货运飞船在十月底前从地球出发,搭乘“超光速一代”推进器的最佳发射窗口,四个月后到达金星。第二艘和第三艘分别间隔一个月出发,以确保在第一批设备开始运作后,第二批和第三批能够及时到位,实现连续生产。
林小镜在任务清单上写下最后一句话:金星大气抽取第一批2,于明年中旬运抵月球基地,用于生命维持系统补充和燃料合成。
她又看了一眼总的计算:第一批到达的二氧化碳,如果全部用来合成甲烷和氧气,可以满足月球基地三到五年的燃料需求。月球基地的规模不大,消耗量有限。未来如果建立了火星基地或者更深空的前哨站,金星的资源就会变得更加重要。
“院长。”周明远敲门进来,手里拿着一叠打印好的数据,“月球那边的通讯,他们的纳米采矿进度比预期快了百分之二十。小行星带的第一批矿石已经运到月球冶炼厂了,他们说可以提前一个月交付第二批金属材料。”
林小镜接过数据看了一遍:“那正好。第二艘货运飞船的载荷就可以调整一下了,把原来要运的金属材料换成更多的分子筛膜组件。金星任务的效率还能再提高。”
“那月球基地自己的建设进度呢?”周明远问,“他们会不会因为少了这批材料而滞后?”
“不会。”林小镜翻到另一页数据,“月球基地的规模已经缩减了,他们需要的材料比原来少。而且小行星带采矿船的产量还会继续增加,多出来的部分正好补充金星任务的需求。”
周明远点了点头,犹豫了一下又说:“院长,我有个问题,可能不该问。”
“说。”
“金星的大气抽取,说到底是为了获取二氧化碳和氮气。但这些东西,地球上一大把。地球的大气层里就有大量氮气,海洋里也有大量溶解的二氧化碳。我们为什么非要跑到金星去抽?”
林小镜看了他一眼,目光平静。
“因为地球的资源要留在地球。”她说,“人联成立后,我们对地球的政策是‘保护性开发’。地球是人类文明诞生的摇篮,也是最后的精神家园。我们不能像以前那样在地球上大肆开采和消耗资源。太空中有取之不尽的资源,只是我们还没建立起完整的产业链。”
“金星的二氧化碳不用担心会抽光,抽一百亿年都不一定有肉眼可见的变化。地球的二氧化碳一旦抽多了,气候变化会引发灾难。所以太空工业化是必须的——不是因为我们在地球上不够用了,而是因为我们不该在地球上过度使用。”
周明远若有所思地点了点头。
“另一方面,”林小镜继续说,“金星任务是一个技术验证。如果我们能在金星上成功部署大气抽取系统,那么同样的技术也可以用在其他地方。木星和土星的大气层里有氦-3,是核聚变的重要燃料。天王星和海王星的大气层里有更多的氦-3和氢。把金星任务的技术验证做好,未来我们就可以去抽气态巨行星的氦-3,那才是真正的能源革命。”
“现在的人联还只停留在II型文明的初期,戴森球还只是一个构想,太阳系内部的资源开发才刚起步。金星是迈出去的第一步。”
周明远不再问了,拿着数据离开了办公室。
林小镜继续调整金星任务的细节。她打开了一个文档,里面列着这次任务的完整清单:
运输飞船:三艘。
每艘飞船载荷:大气抽取装置模块二百五十个,碳纳米管复合材料管道卷盘一个,浮空器骨架材料一套,配套的太阳能电池板和电推推进器若干,对接装置和万向关节零部件。
发射窗口:第一艘十月底,第二艘十一月底,第三艘十二月底。
到达时间:第一艘次年二月底,第二艘次年三月底,第三艘次年四月底。
部署时间线:第一艘到达后,先释放极地轨道飞船,建立轨道对接点。同步部署浮空器——浮空器需要在金星大气层顶部展开,充入氮气后上升到指定高度。然后从轨道上释放管道,从上往下对接。对接成功后开始大气抽取,同时第二艘和第三艘陆续到达,扩展系统的容量。
生产计划:第一次抽取后的气体暂存在轨道上的气罐里,每半年由专门的气罐运输船运回地球月球区域。运输船使用超光速一类推进器,单程时间约两个月——因为超光速已经突破了光速限制,从金星到地球只需要两个月,而不是原来化学推进时代的几个月甚至几年。
超光速推进器的出现彻底改变了太阳系内部的运输格局。以前从地球到金星需要四到五个月,现在只需要两个月。以前从地球到小行星带需要一年以上,现在只需要三个月。整个太阳系都在缩小,行星之间的距离不再是以“年”为单位的旅程,而是以“月”甚至“周”为单位。
这是一个文明从I型迈向II型的标志。能够有效利用整个太阳系的资源,能够以可接受的成本在行星之间运输物质和能量——这正是II型文明的定义。
林小镜把任务清单保存好,关闭了文档。
窗外,地球在黑暗中缓缓旋转。远处的船坞上,金星任务的第一艘货运飞船正在组装,工人们穿着增压服在船体表面忙碌。船坞的照明灯把飞船的轮廓照得雪白,看起来像一根巨大的银针悬浮在太空中。
她看了几秒钟,转身离开了窗户。