秦望陵的话音刚落,全息巨幕上出现了一行字:天枢计划。
“天枢,北斗第一星,指引方向之星。”秦望陵继续说道:“人类现在已经拥有了空前庞大的能源产出能力,但这些能量绝大部分只能在近太阳轨道附近被采集和使用。”
“一艘从地球飞往火星、乃至木星的飞船,依赖的是自身携带的聚变燃料。”
“这些燃料在能量转化效率上虽然比戴森群高,但规模却远不及,而且成本要比戴森群采集的能量高得多。”
戴森群阵列是采集太阳的能量,建好之后几乎是免费采集能源。
设施的运行寿命,如果没有天体碰撞,正常运行可达数千年之久,超长的时间周期和规模效应的加持,使得如今的人类获取能源的成本低得难以想象。
但核聚变燃料,还得自己生产制造。
一艘从地球飞往木星的飞船,航程越长,需要携带的燃料就越重,燃料本身的重量又增加了加速所需的能量。
秦望陵调出了一组对比数据。
“一艘满载的货运飞船从木星运至地,在现有技术条件下,燃料质量约占飞船总质量的30%左右,有的甚至更高。”
“如果出发地是是土星轨道,这个比例还将进一步上升,不仅成本高昂,而且严重限制了货运量和效率。”
说到这里,秦望陵环视了一圈台下。
“陆安先生在本世纪初就意识到,当人类掌握了一级文明的能源产出能力之后,下一步是改变能源输送的方式。”
随即,他放出了陆安在天枢计划草案中的描述。
【人类需要一个贯穿整个内太阳系乃至全太阳系的无线能源网络,将戴森群采集的太阳能以激光或其他高能电磁波的形式传输到部署在各个行星轨道的枢纽节点,再由这些节点分发给沿途的飞船、空间站和行星地表。
这样,飞船自身就不需要携带巨量燃料,只需要携带接收装置和少量备用推进剂。
太空运输的成本将进一步大幅降低,跨行星航行的交通成本大幅缩短。】
毫无疑问,这里面最关键的还是能量来源。
戴森群采集太阳能量的规模足够庞大,在可预见的未来还会成几何级数飙升,尤其是太阳的能量对于当前人类文明而言属于取之不尽的无限能源。
台下的代表们开始低声议论。
秦望陵没有打断他们,只是静静地等待着。
过了大约一分钟,会场才重新安静下来,秦望陵继续。
“天枢计划共分为三个阶段。”
“第一阶段,建设地球轨道枢纽和火星轨道枢纽,先打通地球至火星之间的能源走廊。”
“第二阶段,将网络扩展到金星轨道枢纽,实现金星-地球-火星三大行星节点的无线能源联动。”
“第三阶段,将网络继续向外延伸至小行星带和木星轨道枢纽,最终形成覆盖内太阳系的跨行星的一体化无线能源网。”
不少人都想到了21世纪的全球能源与交通的一体化网络,这个“天枢计划”算是超级加强的太阳系版本了。
全息巨幕依次亮起了三个阶段的建设路线图。
从金星到木星,众多轨道枢纽节点像一串珍珠镶嵌在黄道面上。
每一颗枢纽节点都附带多座大型中转星港,因为每个行星的公转周期不同,所以必须要多个节点与枢纽中转。
那是往来飞船停泊、补给、接收能量的太空港。
“枢纽节点的能量来源……”秦望陵指向戴森群阵列,“就是那些戴森群阵列,它们采集的太阳能将通过高定向能阵列发射到各个枢纽节点,节点上的接收器将能量转化,再通过次级无线输能系统分配给航区内的飞船。”
简单地说,近太阳轨道上的戴森群阵列是发电厂,枢纽节点是中转站,飞船是终端用户。
这时,一个代表举手提问:“能源输送的效率损失有多大?”
“这是天枢计划要解决的核心技术难题之一。”秦望陵坦率地回答,“在太空中传输的能量衰减虽然远小于在大气层内,但随距离增加,光斑的扩散是不可避免的。”
“从近太阳轨道到火星轨道的传输距离超过两亿公里,如果不采取任何补偿措施,能量损失将超过70%。”
“为此,天枢计划采用了多级中继和自适应光学校正技术,在传输路径上部署一系列中继镜,实时修正光束的扩散,将传输效率维持在40%以上。”
提问的代表点了点头,没有再追问。
看起来40%的传输效率,能量损失很大。
但放在两亿公里的尺度上,已经是工程学上的一个奇迹。
但最重要的一点是,人类现在损耗得起。
因为能量总规模足够庞大,而且是从太阳身上获取的能量。
要知道,别看今年人类的能量产出已经达到常人难以想象的数字。
但这个能量规模,跟太阳比起来,也就相当于太阳在“眨眼间”释放的总能量。
太阳每秒钟向宇宙空间辐射的总能量约为3.8×10²⁶焦耳,人类当前全年能量总产出也不过相当于太阳在0.081秒内释放的全部能量。
人眨眼一次约0.1秒,连眨一次眼的时间都不到。
只要能够大规模采集太阳的能量,即便无线传输的能量损耗率达到了80%,传输效率只有20%也依然划算。
把太阳释放的能量往那一搁,你一点都不用,它也无时无刻不在向宇宙空间辐射能量。
那为什么不用呢?
而且,与飞船携带燃料的方案相比,燃料制造过程本身就要消耗大量能量,加上燃料自重带来的额外推力需求。
无线输能方案的优势就进一步彰显了出来。
秦望陵继续展开她的报告。
工期预计约120年,其中第一阶段,火星至地球能源走廊将在25~30年内完成;第二阶段约在30年内完成,第三阶段约60年内完成。
在可预见的未来,120年后,一艘飞船从地球飞往木星,将不再需要携带巨量聚变燃料。
它只需要搭载高灵敏度的无线能量接收阵列,在航程中持续接收来自枢纽节点的能量,用这些能量驱动推进系统。
到了那时候,木星轨道的货运成本骤降。
同时木星以及它那些卫星的开发,将真正进入规模化阶段。
不一会儿,有一个年轻代表举起了手:“如果某个行星上的定居点试图脱离母星执委会,形成割据势力,天枢网络会怎样?”
这个直白的问题让会场安静了整整五秒。
秦望陵沉默片刻,选择正面回应。