陈明宇旋即回答:“我们对比了十七种方案,最后选定高纯度电解铍,它在-240摄氏度的深空环境中几乎零热胀冷缩,刚度是同等重量铝合金的三倍,而且重量只有钛合金的一半。”
说着便用平板调出一组数据:“每块镜片重22.4公斤,表面粗糙度控制在5.7纳米以内,相当于20个铍原子并排的宽度,为了达到这个精度,我们研发了全新的离子束抛光技术。”
他微笑着补充道:“该技术能够成功研发,还离不开师兄当初给出的理论思路,否则,我们可能至今还不知道该怎么解决。”
这个望远镜的研发和技术攻关,陆安并没有亲自参与,完全由其他科学家们在攻坚。
但所有人都公认陆安发挥了十分关键的作用,因为早在三年半之前,他根据“陆安望远镜”的设计方案目标,在材料科学、精密制造、低温工程、在轨部署这四个主要环节提供了理论方向。
虽然只是简单的几页A4纸内容,却成为了该项目的技术理论基石,相关科学家如获至宝一般,其所涉足的研究足够很多学者研究大半辈子。
却说此刻,陆安的目光扫过车间另一侧巨大的真空镀膜装置。
那是个高达十米的圆柱体,内部温度可以达到1371摄氏度,足以熔化黄金,却要在这样的环境中让金原子以蒸汽形式均匀附着在镜面上。
“镀膜工艺的挑战最大。”旁边的陈明宇坦言说道:“仅有60纳米的厚度,头发丝的千分之一,要在整个8.4米镜面上保持均匀,我们花了两年半的时间,才将厚度误差控制在±0.3纳米以内。”
原子级别的精度,这简单的几个字背后,是数百位工程师一千个日夜不遗余力的攻关。
一行人移步至控制中心,巨大的屏幕上显示着望远镜的完整结构图。
五层展开的遮阳板,每层薄如蝉翼却要隔绝300摄氏度温差;18边形的背板结构,确保在零重力环境下形变不超过7纳米;还有那台令人惊叹的低温制冷机,要将中红外探测器冷却到仅比绝对零度高7度的极限低温。
“发射窗口确定了没有?”陆安询问道。
“确定了,不出意外就在今年下半年的10月。”陈明宇调出时间表。
承担发射任务的赫然便是星界动力旗下的“星箭一号”可回收火箭,载荷能力完全满足了要求,火箭将在起飞后8分30秒分离一级,二级继续推进,24分钟后送入转移轨道。
陆安望着屏幕上的复杂轨道示意图,从地球到拉格朗日L2点的旅程将耗时30天的时间,在此期间,望远镜需要经历5次轨道修正,最终在距离地球150万公里的虚空中展开,成为人类望向宇宙最深处的眼睛。
接下来,陆安询问了望远镜的潜在风险点。
主要是镜片展开机制,36块镜片必须在太空中精确拼合,整体形变容差不能超过7纳米,任何微小的偏差都会导致成像模糊。
而且这不同于在近地轨道运行的哈勃望远镜,出了毛病还可以派人去维修。
送到150万公里外的L2点,意味着极低的容错率,必须要一次成功。
真出了问题,以人类现有的技术水平,还做不到派人去维修,等于是出了问题,望远镜就废了,500个亿的投入打水漂。
“我们负责展开机制模块的团队,累计模拟了三千次展开测试。”随行的机械系统负责人向陆安汇报道:“每块镜片有6个微型电机驱动,配备激光测距和电容传感双重定位系统,即便出现毫米级偏差,系统也会在三个小时内完成自主调整。”
陆安想了解的东西,负责各模块的负责人都一一如实回答,没有一个人打马虎眼。
眼前这位可不仅仅是金主爸爸,还是跨领域的超级天才,虽然没有参与研发,但理论方向就是他给的。
经过一番了解,陆安项目整体情况非常满意。
视察结束后,也就此离开了车间核心区,随行陪同的陈明宇不由得说道:“有时候我觉得,我们不是在制造仪器,而是在赋予金属生命。”
“这些铍原子曾经在恒星内部锻造,经过数十亿年才来到地球,现在我们要送一部分回到太空,去回望它们的起源。”
陆安稍稍打量了一下这位师弟,看到了他身上那种对宇宙纯粹的好奇与向往。
“哦?你参与了镀膜工艺?”
“是的师兄。”陈明宇连连点头颇为骄傲的说道:“您知道最神奇的是什么吗?当我们把镜片加热到300度,抽真空到10^-7帕,然后注入氩气产生等离子体时。”
“整个镜面会短暂地发出蓝紫色辉光,那是金原子被激发出的光谱。”
“然后我们把温度升至1371度,金开始蒸发,在真空中以原子形式飞行,最后降落在镜面上,一层一层。”
他用手指比划着那个微小到难以想象的厚度。
“每一个环节都要求完美,真空度差一点,镀层就会不均匀;温度波动一度,金原子沉积速率就会变化;甚至地球自转引起的科里奥利力都会影响蒸汽的流向。”
陈明宇也说起了一些事故报告,B7镜片在第三次镀膜时出现了1.5纳米的局部偏差,不得不重新抛光,经费损失都是次要的,重点是为此损失了两个月的时间。
重新抛光意味着要将整个镜片表面的黄金镀层完全移除,再重新进行超精密加工,然后再次镀膜。
每一个步骤都伴随着风险。
末了,陆安转身问道:“项目预算还剩下多少?”
陈明宇回答:“根据财务部门的最新报告,主项目资金使用率82%,预留了18%的应急准备金,镀膜工艺超支了7%,但我们在结构测试上节省了5%,总体仍在可控范围内。”
陆安稍加思索便拍板道:“追加20%的应急资金吧。”
随行的陈明宇等人不由得一愣,陆安不急不缓地说道:“这个望远镜已经花了我500个亿进去,出现了失误就全打水漂,几乎没有容错率,不差那100个亿。”
真要打水漂,500亿还是600亿都一样,但陆安显然不允许因为资金问题在任何环节妥协。
毕竟容错率实在太低了,必须确保万无一失,任何一个细节都不能忽略,为此多花点钱多几分保险也是值得的。
天文学界是期待这台望远镜升空后,捕捉大爆炸后两亿年形成的第一批星系的光,看到138亿年前的宇宙图景,这是哈勃望远镜未能触及到的领域。
而陆安花费巨资搞这个望远镜的最大目的可不是为了看星星,而是为了后续引导发现“蒙特摩洛斯”小行星的时机和时间窗口。
这个事情的影响实在太大,必须要有严格确信的证明,国家层面才会下决心做出动员的决策,同时会极大的改变人类文明的历史进程。
……