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2049年10月
金星一号的发射进入最后倒计时。船坞里,白色的飞船静静地悬在组装支架上,像一枚等待点火的巨型火箭。但和传统火箭不同,它不需要在发射前加注燃料——pdt推进器使用的是电力和少量推进剂,电力来自船上的小型核反应堆,推进剂是早已储存在罐体里的氙气。
林小镜站在发射控制中心的观景窗前,看着远处的船坞。
控制中心里人来人往,技术人员在各自的工位上进行最后的系统检查。通信频道里不时传来各岗位的汇报声:“动力系统正常。”“导航系统正常。”“通信系统正常。”“载荷状态正常。”
一切都在按计划进行。
发射窗口在十一月三日,但现在已经是十月中旬,大部分准备工作已经完成。剩下的二十天主要是冗余测试和应急演练——模拟各种可能出现的故障,确保地面团队有能力应对。
林小镜把注意力从金星任务上移开,打开了另一份报告。
这份报告的标题是《太阳系资源网络建设进度评估》。
太阳系资源网络是人联成立后最重要的长期项目之一。它的目标是在太阳系各主要天体上建立资源开采设施,形成一个覆盖整个太阳系的资源采集、加工、运输体系。这个网络一旦建成,人类就不再依赖地球的资源,可以在太空中实现自给自足。
报告的第一页是资源网络的整体架构图。
架构图分为三层。最内层是“内太阳系资源区”,包括水星、金星、地球、月球和小行星带。内太阳系的资源特点是距离近、运输成本低,但资源种类相对单一。水星提供金属,金星提供气体,小行星带提供稀有金属和矿物。
中间层是“中太阳系资源区”,主要是火星和木星之间的小行星带,以及木星本身。火星是这个区域的枢纽,有水资源和一定的矿产资源,但开发程度还不高。木星是气体资源的主要来源,特别是氦-3。
最外层是“外太阳系资源区”,包括土星、天王星、海王星和柯伊伯带。这个区域的资源极其丰富,但距离遥远,运输成本高。土星的氦-3储量不亚于木星,天王星和海王星的大气层里有大量的氢和氦,柯伊伯带有无数的冰质小天体,可以提供水和有机分子。
目前,人联的资源开发主要集中在内太阳系。
水星的纳米采矿正在以指数级速度扩张。报告上的数据显示,水星的金属产量在过去三个月里翻了两番。现在每个月从水星运回地球轨道的金属总量已经超过十万吨,其中大部分是铁和镍,用于建造飞船和空间站结构。
小行星带的采矿规模也在扩大,但速度比水星慢。原因很简单——小行星带离太阳远,太阳能不足,纳米机器人的能量供应受限。人联正在考虑在小行星带部署小型核反应堆,为纳米机器人提供稳定的能源。如果这个方案可行,小行星带的采矿效率会大幅提升。
月球基地的规模虽然缩减了,但它的定位发生了变化。月球不再是资源开采的前沿,而是资源加工和转运的枢纽。从水星和小行星带运来的金属在月球基地进行初步加工,变成标准的板材、管材、型材,然后再分配到各个船坞和制造厂。月球基地还负责生产燃料——用水冰电解产生氢和氧,合成甲烷作为火箭推进剂。
金星的大气抽取还没有开始,但计划已经排好了。金星一号将在十一月三日发射,明年二月到达金星,三月份开始部署。如果一切顺利,第一批二氧化碳和氮气将在明年中旬运回月球基地。
火星科研站的计划也在推进。人员选拔正在进行中,初选名单已经出来了,一共有三百多人报名,来自全球各地。终选将在年底进行,林小镜会亲自参加面试。
林小镜翻到报告的第二页。
这一页是资源流量的统计图表。
图表显示了从今年一月到九月,每个月从太空运回地球轨道的资源总量。一月是五千吨,三月是一万二千吨,六月是三万吨,九月是八万吨。曲线几乎是一条指数曲线,增长速度远超最初的预期。
增长的主要原因是纳米机器人的自我复制。第一批部署在水星的纳米机器人只有几百个,它们用了一个月的时间采集矿物、制造能量收集装置,然后开始复制自己。第二个月,纳米机器人的数量翻了一倍。第三个月,又翻了一倍。到现在,水星上的纳米机器人数量已经超过了一百万个。
每个纳米机器人的个头很小,只有几微米,但数量多了之后,总体的采集能力就变得非常恐怖。一百万个纳米机器人同时工作,每天可以处理数百吨矿石。
而且这个数量还在增长。只要不主动停止,纳米机器人会继续复制自己,直到资源或能量供应达到上限。水星的资源和太阳能几乎是无限的,所以上限非常高——预计到明年年底,水星的金属年产量将达到数百万吨,超过地球上的任何一个矿山。
林小镜在图表制导致资源浪费。建立定期清理机制,对失去控制的纳米机器人进行回收。
她继续往下看。
报告的第三页是运输能力的分析。
目前的太空运输主要依靠两种飞船。一种是pdt推进器飞船,用于太阳系内部的常规运输,速度适中,可靠性高,成本低。另一种是超光速推进器飞船,速度更快,但还在测试阶段,主要用于无人探测和紧急运输。
pdt推进器飞船的运力已经基本满足了当前的需求。从地球轨道到月球基地的航线每天都有航班,运送人员、设备和补给。到小行星带的航线每周一班,运送纳米机器人和返回的金属。到水星的航线每两周一班,运送新的采矿设备和返回的金属。
但林小镜知道,随着资源开采规模的扩大,现有的运力很快就会不够用。水星的金属产量在指数级增长,但运输能力是线性增长的——每增加一艘飞船就需要几个月的时间来建造。再过半年,水星的金属产量就会超过运输能力,大量的金属会在水星轨道上积压。
解决这个问题的办法有两个。一个是加快飞船的建造速度,增加运力。另一个是在水星轨道上建立冶炼厂,把金属加工成半成品再运回地球,减少运输质量。林小镜倾向于后者——在水星轨道上建厂,不仅节省运输成本,还能就地利用水星的材料和能源。
报告的最后一部分是成本分析。
太空开发的成本正在快速下降。纳米采矿的成本不到传统采矿的十分之一,因为不需要人力、不需要大型设备、不需要处理尾矿。运输成本也在下降,因为pdt推进器的效率高,而且飞船可以重复使用。
目前,从水星运一公斤金属到地球轨道的成本已经降到了一百元左右。这个价格虽然还比地球上的矿石贵,但考虑到太空金属的纯度高、不需要进一步冶炼,实际上已经具备经济竞争力了。
林小镜合上报告,揉了揉眼睛。
资源网络的进展比预期快,这是一个好消息。但快也有快的问题——各方面的协调变得更加复杂。水星的金属产量上来了,但月球基地的加工能力跟不上。小行星带的稀有金属产量不够,但运输能力已经饱和。金星的采气装置还没部署,但月球基地的燃料需求已经在增长了。
每一个环节都是整个链条的一部分,任何一个环节的滞后都会影响整个系统的效率。