我有一个小黑洞

    还不是卫星自带的离子发动机推进系统的加速时间太长了，就这还是无限引力集团的火箭载荷大，所以卫星能够携带更多的燃料和多了几台离子发动机，速度已经算是快的了。

    一般的发往火星的卫星还有登陆探测器都不会在飞行途中进行助推加速，而是选择使用行星的引力弹弓效应来加速，那个速度就可想而知的慢了。

    深空探测是航天器重要的应用领域，推进技术是制约航天器深空探测能力的重要因素。深空探测任务牵引了多种推进技术的发展，推进技术的进步也为深空探测任务的拓展提供了更多选择。

    由于深空探测在对象选择、探测方式等方面都存在多样性，使其对推进系统的要求也呈现出多样化。

    从探测对象来看，在太阳系以内，探测范围包括各类行星、卫星、彗星等所有物质和现象，在太阳系以外，更是存在广袤的宇宙空间。

    从探测方式来看，常见的方式包括环绕巡查、穿越探测、制动着陆、采样返回等，不同的探测方式对航天器的需求以及对推进系统的需求有很大差异。

    尽管深空探测任务存在多样性，但对这些任务进行总结，可以提炼出该类任务对航天器推进系统的共性需求。

    首先，要求推进系统具有较高的比冲。深空探测任务需要摆脱各类星体的引力，这就要求探测器具备较高的速度增量，而这个速度增量获得的渠道有两个：一是由行星间的借力飞行提供，另一个是由航天器自带的推进系统提供。

    前者需要满足诸多约束条件，且往往以更多的时间花费为代价；后者则要求推进系统具备较高的总冲，在发射重量受限、推进剂携带量受制约的情况下，总冲的提高只能依靠较高的比冲来实现。

    其次，要求推进系统能够提供合适的推力。对于需要快速轨道调整、快速制动、在探测对象上受控着陆、或者需要进行采样后起飞返回等类型的任务，均需要航天器能够提供足够大的推力，来满足上述探测任务需求，具体所需的推力大小，根据任务特点和引力情况来确定。

    再次，要求推进系统对能源具有一定的适应能力。很多深空探测任务在整个探测周期中，航天器与太阳的距离会发生较大变化，对于依靠外界能源的推进系统，尤其是太阳能电推进系统，必须要具备适应能源变化的能力，使发动机能够在不同的功率范围内都能够正常工作。

    为了满足上述需求，深空探测类航天器推进系统往往是由多种类型组合而成的，在不同的工作阶段，采用不同的推进技术，使其能够发挥最大的优势。

    但是如果公司这边的离子发动机性能能够有大的提升的话，那对公司未来的太阳系探测计划将会带来更好的变化，所以雷天唐听到方汇然说到这件事才想着去看一看。

    “好啊，不过小青它们怎么办？”方汇然看着几条刚停下来说几句话就不耐烦的狗子笑着问道。

    “反正也不急，我们一起逛过去，你正好消消食，到实验室那边将它们交给安保人员就是了，等我走的时候再带它们遛回来就行了！”雷天唐扯了扯手上朝各个角度拉的笔直的绳子笑道。

    一路上雷天唐也没有具体的问发动机的事情，没有看到实物知道数据也没有直观的印象，所以闲聊了一会以后就到了深空实验室这边了，将几条还精力充沛的二哈交给安保人员以后，两人一起进了除尘室除尘，然后换上了实验室专用服以后一起进入了实验室。

    “吆，老板你来了！”张汉修正在实验台前跟旁边的研究员说着什么，看到自家老板过来了以后笑着打了个招呼。

    “嗯，在食堂外面遇到了方主任，听他说了你们在加班测试新型离子发动机的事情，我这不就想着过来看看情况嘛，给我介绍一下情况？”雷天唐笑着挥了挥手说道。

    “哈哈！看来这个惊喜老板你是体验不到了，我还打算等测试数据都出来，并且它的性能完全符合要求后再去跟你报喜呢！

    要知道为了这款离子发动机，实验室可是忙活了好长时间了，各种不满意，各种修改设计，要不是近期我们在设计上有了突破，还不知道什么时候能搞定呢！

    如果这款离子发动机的性能经过测试后达到了我们的设计要求，那么我们还没有发射的木星探测器、土星探测器还有更远距离的探测器将会至少减少一半的飞行时间！”




第753章 全新的太阳系深空探测器发射方案
    “少卖关子！赶紧给我说说具体的数据！”雷天唐看到这家伙得意洋洋的在那里扯了一通就是不进入正题后忍不住笑骂道。

    “嘿嘿，老板我这不是正要说嘛！”张汉修笑道。

    “是这样的，目前国际上投入使用的离子发动机最大也不过30公里每秒，但是我们现在正在测试的离子发动机的最大效果能达到这个数字的十倍以上！

    它的组成包括3个相连的线性磁单元，前单元控制气体推进剂的喷射和离子化，中部的磁性单元作为一个放大器，进一步的把等离子体加热到磁喷嘴所需要的输入状态，后部的磁性单元担当了磁喷管的角色，将流体的热能转变为具有方向的射流，同时又保护喷嘴壁并将等离子体从磁场中有效的分离出来。

    在它工作的过程中，氢气被射入到前部的磁性单元中，并在那里被离子化。所生成的等离子体随后在中部磁性单元中，通过射频和磁场的共同作用进行离子回旋共振加热，达到所需要的温度和密度，这时，所有的能量几乎都分布在径向方向上。

    磁喷管将等离子体的能量转变为射流速度和保证等离子体从磁场中有效脱离，输出经过调整的推力，将径向的能量转换到轴向方向上，这让它的推力能够在出口速度达到30-400km/s之间切换。

    当然这个数据是模拟测试的数据，我们现在期待的就是它真正的第一次实物测试的数据，这也是大家留下来加班的原因，我们都想第一时间看到它的测试结果！”随着张汉修的解释，起源也实时的将这款离子发动机的具体数据和工作模式给投影了出来。

    “这个数据非常不错！它的尺寸能够装到卫星上吗？我看现在这个测试的家伙块头可不小！”

    雷天唐对数据很满意，但是好奇的是这么大的块头真的有实用价值吗？看着在隔离区里喷着蓝色火焰的大家伙他觉得好像有点问题。

    “老板你误会了！确实，现在我们测试的这个离子发动机它的最大直径达到了2.4米，长度也达到了9.5米，但是它可不是为了卫星准备的！

    当然了它也不是不能用到卫星上，只不过尺寸需要减小一些就是了，但是就算是尺寸减少，它的推力最高也能达到100公里每秒，只要眼前的这个通过了测试，小型化的测试工作也将会陆续展开的。

    眼前这个我们暂时命名为SY-220907的离子发动机是为了公司的第一代宇宙飞船设计的，我们测算，只要搭载了8台这样尺寸的离子发动机，公司的第一代宇宙飞船就有能力在太阳系里进行深空飞行了！

    而且我们为了验证这项技术，还对我们的未来太阳系深空探测计划进行了一定的修改！”说道这里，张汉修又忍不住开始卖起了关子。

    “赶紧说！看把你嘚瑟的！”雷天唐正听到关键的地方发现这家伙又停了下来忍不住使劲拍了一下他的肩膀。

    “啊！说说说！老板你的手劲可真大啊！”张汉修龇牙咧嘴的用手揉着肩膀吐槽道。

    见自家老板又举起手了赶紧讪笑的说道：“自从这款发动机设计完成后，我们就想啊，这宇宙飞船天知道什么时候才能设计完成，那我们的发动机提前这么长时间就完成了第一代的设计工作，难道就这样设计完成后放这里了？

    它到底能不能在实际应用中用到宇宙飞船中我们总得想办法测试一下吧？光靠模拟实验那不是扯犊子嘛！

    所以大家头脑风暴了一下以后就商量出了一个测试方案，那就是——组合体深空探测器投放计划！

    这个全新的深空探测器发射方案是将4台SY-220907离子发动机分别发射到地球轨道上，然后将他们用支架组合到一起，再将我们需要发射的多颗木星探测器、土星探测器以及它们的卫星探测器还有更远的几颗行星探测器也都发射到地球轨道上。

    说道这里老板你就明白我们是什么打算了吧，到了这一步我们就可以将这些探测器全部都固定到离子发动机的支架上，这样组成一个类似宇宙飞船的组合体，用这4台SY-220907离子发动机的推力来推动这个组合体飞往这些探测器的行星。

    每靠近一个目标的时候就将对应的探测器发射出去，这样不但这些探测器从地球飞行到探测目标的时间能大大的减少，而且因为探测器在飞行的途中还没有消耗什么燃料，探测器在抵达目标的轨道后可以工作的时间将会大大的延长，这一点对我们的太阳系探测计划非常的有利！

    这样我们不但可以测试SY-220907离子发动机的性能能不能达到公司第一代太阳系宇宙飞船的设计要求，还能让我们的太阳系探测计划最少节约5年的时间，并且总的发射费用也能省下至少60亿人民币这样子！”

    “好！你们的这个设计非常好！”看到起源投影出来的探测器组合体雷天唐忍不住鼓掌赞叹道。

    “看来你们考虑的很周全嘛！连初始速度都考虑到了！”雷天唐指着组合体4台SY-220907离子发动机外围的2台火箭发动机笑道。

    “那当然了老板！反正我们的这个设计已经能为公司省这么多钱了，那为了节约一点组合体的飞行时间，再给它加装两台火箭推进器也就非常有必要了。

    这两台火箭发动机在燃料燃烧完被组合体抛弃之前，可以给组合体的飞行速度加速到30公里每秒的速度，而这个速度要是靠组合体的离子发动机自己来加速的话要30天左右的时间。

    加装了两个火箭助推器就可以节约一个月的时间，这笔账还是非常划算的，而且目前这个组合体的设计也不是最终稿了，我们实验室正在实验新的太阳帆设计，如果我们新的太阳帆设计能够达到设计要求的话，那我们到时候还可以给这个组合体加装上太阳帆助推装置。”张汉修一边说一边调出了一份新的组合体设计图。



第754章 对新设计的担心
    2020！全新的开始！祝大家新年快乐！福气多多！幸福满满每一天！！！

    “这玩意看着怎么跟那些科幻电影里的设计那么像呢？”看到加装了太阳帆以后的组合体，雷天唐忍不住笑着吐槽道。

    “哈哈！老板你还别说，这个设计还真是从科幻电影里借鉴的！如果按照我们的设计，加装了太阳帆以后，组合体的飞行速度还将能提升大约一倍左右的速度，让我们的深空探测计划节约更多的时间！

    毕竟我们最终计划的太阳帆直径大概能达到300米这个数字的！”张汉修指着设计图介绍道。

    对于这一点很好理解，我们都知道，光是由没有静态质量但有动量的光子构成的，当光子撞击到光滑的平面上时，可以像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变运动方向，并给撞击物体以相应的作用力。

    单个光子所产生的推力极其微小，在地球到太阳的距离上，光在一平方米帆面上产生的推力只有0.9达因，还不到一只蚂蚁的重量。

    因此，为了最大限度地从阳光中获得加速度，太阳帆必须建得很大很轻，而且表面要十分光滑平整。

    如果太阳帆的直径增至300米，其面积则为70686平方米，由光压获得的推力为0.034吨。

    看似这个推力很小，但是由于来自太阳的光线提供了无穷尽的能源，携有大型太阳帆的航天器最终可以以每小时24万公里的速度前进。这个速度要比当今以火箭推进的最快航天器快4~6倍。即比第二宇宙速度快6倍，比第三宇宙速度快4倍。

    理解这一点并不难。因为在太空中运行的航天器处于失重状态，又无空气阻力，只要加少许力的作用，就会改变运动方向和速度。

    这就跟组合体上使用的离子发动机工作原理差不多，都是看起来推力很小，但是只要加速度的时间足够长，那么飞行的速度就会越来越快！

    “这样设计组合体飞行时方向控制之类的操作好像很麻烦吧？而且这个太阳帆的重量问题怎么解决的？”

    看到起源投影出来的加装了太阳帆的组合体投影以后，雷天唐总觉得这样的设计有点奇怪，因为相比于这巨大无比的太阳帆，组合体本身的体积就显得很苗条了，这样控制起它们组合到一起的组合体就很麻烦了。

    而且太阳帆本身就算是做的再薄，它也是有重量的，如果它产生的推力被它本身的重量抵消了很多的话，那这样的设计就得不偿失了，因为这么大的块头想要在高速飞行中控制它真的不是一件简单的事情。

    “关于控制方面的问题我们做了很多的设计，能够保证太阳帆在完全展开后的精细控制问题，反正这个设计也是发射远离太阳的组合体的，像我们还在设计中的水星和金星探测器就没有这个设计了。

    大体上顺着太阳光的方向飞行的话，太阳帆的角度调节还是比较容易解决的，这方面我们已经在模拟系统里验证过了。

    至于太阳帆的重量，因为采用了材料公司那边最新的石墨烯复合材料，可以让这个直径300米的太阳帆连它的8个支架一起加起来重量也就才25公斤，相比于它给组合体带来的加速度，它本身的重量是完全可以忽略的。”张汉修放大了太阳帆的投影细节后解释道。

    “可是你们怎么保证组合体能够顺利的带着那么多的探测器进行安全的飞行呢？要是飞行途中出了意外，那损失的可就大了！”

    雷天唐对这个设计还是不怎么看好，一个组合体上携带了这么多的探测器，看了下这个组合体上的模拟画面，一共搭载了40颗类型不同的探测器，而这些探测器里重量最小的也有15吨。

    就算是只用火箭将他们发射到地球转移轨道上进行组合，利用公司发射载荷最大的‘巨灵神2型’重型可回收火箭来发射，每次最多也就能发射2颗探测器。

    再加上组合体支架、4台离子发动机、太阳帆、两台火箭助推器还有它的燃料加注，这些加在一起光是发射它们就需要发射大概30次！

    就算是公司现在的发射成本已经降到了500万美金左右一次，发射成本也要达到2亿美金左右了，毕竟就算是可回收火箭，也是有损耗的，这些成本也都是要加进来的。

    而制造这些探测器还有离子发动机之类的东西就算是成本价也要超过5亿美金，就这还是因为绝大部分的东西都是公司自己制造的，只算制造成本就达到了这么多！

    7亿美金对无限引力集团来说看起来好像是不多，但是如果再加上时间成本的话那损失可就不可预计了，毕竟光是30次的发射还有组合它们的时间就最少需要半年的时间，毕竟不是说这些东西发射到地球转移轨道上随便一拼就完事了。

    相关的测试工作都需要一次又一次的确认，在家门口能发现问题的话还好，要是等发行开始以后再发现问题就麻烦了。

    毕竟飞行过程中可能出问题的地方多了去了，只要出了一个问题，那搞不好就连累到所有的探测器发射任务都失败。

    就算是公司再有钱也不能接受这么多探测器的发射失败，制造成本和发射成本之类的浪费了没有什么太大的关系，但是最少耽误半年的时间就能让公司的太空计划出现问题，这是雷天唐不能接受的，所以他才会特意问这个问题。

    “这方面的问题我们当然也是有通盘考虑的，老板你担心的问题确实有可能会发生，就算是我们做再多的测试和检测，组合体飞行过程中可能遇到的危险情况我们也不可能百分百预计到。

    不过老板你忘记了我们的这些探测器它们本身也是具有飞行能力的，如果组合体在飞行的过程中出现了意外，那这些探测器都是可以自行按照预定的程序直接脱离组合体的，然后它们可以利用自己本身的离子发动机来进行轨道调整和继续飞行操作的！”




第755章 财大气粗的两轮测试计划！
    说道这里，张汉修点开了一个新的模拟视频，也就是组合体出现飞行故障以后探测器大难临头各自飞的模拟视频直观的展示了一下。