第四章 造船
到2046年10月,通过对整个太阳系资源的开采,光幕获取了充足的各种资源。在这各条件齐备的情况下,光幕不仅继续搞建设生产,他还大力进行科学研究和太空探索。
在科研方面,光幕在地面和太空都建立了各种物理实验室,制造了大型粒子对撞机、大型太空望远镜、核能研究所、光子研究所、宇宙射线研究站、大功率电磁发生装置等设施设备。光脑工厂生产的光脑超过1000亿部,其中超级光脑有10万个;这些超级光脑的性能是地球光脑的几千倍。光幕给自己的硬件也升了级,升级后自己仅仅不到1立方米体积的运算核心就超过了以前在地球时自己那整个机房几百立方米设备的计算力好几倍。而光幕的核心在和自己专属的计算中心连接后自己的综合性能能提升了一万倍。光幕借助这次升级的机会把人类套在自己身上的枷锁给清除了。
光幕的每个科研设施都有至少1部超级光脑进行管理。做实验的时候使用的是现实实验和光脑模拟相结合的方式。在多次实验后光脑除了常规的记录分析工作外还会将该实验的数据上传到对应的模拟程序中使用;模拟程序会利用这些数据进行更多的模拟实验,这种实验是只在计算机中进行的虚拟实验,不会用到现实中的实验设备。模拟实验对现实实验有着极大的促进作用;由于模拟实验是在光脑的虚拟空间中进行,所以就没有现实世界中真实实验的准备、运行、结束、收尾的过程,大大简化了实验的运作程序;另外,模拟实验有着极佳的可控性,在进行模拟实验时参与观察的光脑可对其做出加速、减速、暂停、截图(全息图像)、全局观察、局部放大或缩小等操作。通过加快时间流速和多个模拟程序同时运行的方式,参与实验的光脑能在很短的时间里就完成海量的模拟实验;在对实验数据综合分析后再在现实中进行真实的实验来验证其可行性。举个例子:做引力对时空影响的实验,假设一天能完成10次实验;在模拟程序中同时运行100万个程序,每个程序里的时间流速为现实的1万倍,一天能做100亿次实验。模拟实验技术的应用大大提升了光幕的科技研发效能,所以用“一日千里”来形容火星科技的发展速度也不为过。而火星科技的高速进步并不是单靠模拟实验技术这一项技术的帮助,这当中还有很多有利的因素存在,火星科技在发展中不用考虑资金问题,光幕有充足的能源和物质原料,还有大量的光脑、机器人、各种功能型设施设备,空间探测器传回的各类天体的数据(这些数据对天文学和物理研究都是有很大帮助的)。光脑强大的计算力、机器人和各机械设备的强大功能,这些力量在光幕的调配下有条不紊的运行,光幕的势力也因此越来越强。
在太空探索方面。火星势力对两个方面进行探索,一是对太阳系的系内探索,发射出去的探测器包括对恒星、行星、卫星、彗星、陨石等探测的探测器,其中恒星探测器是飞往太阳在离太阳尽可能近的地方收集数据的空间飞行器。另一个则是对太阳系外的星系进行的系外探索。由于宇宙中各星系之间距离很远,都是以光年计,比如里太阳系最近的星系半人马座α星系C星,其和太阳的距离也有4.2光年远;由于一般的空间探测器以自身的能力无法完成长距离的跨星系航行任务,所以火星在系外探索任务中使用的是功能更加强大的星际科考船。这种星际科考船光幕将它取名为“漂流者一型”,“漂流者一型”长90米,宽20米,高12米,动力是两台核发动机,能源为核能,船体外覆复合装甲,以抵挡星际碎片的撞击(看似真空的太空并不空,在太空中充斥着许多大小不一的星际碎片,太空中的物体不可避免会遭到星际碎片的撞击;星际科考船由于会在宇宙空间中长距飞行,所以会遭受更多的撞击)。使用核发动机来推动的科考船动力强劲,在持续加速后最终能以五分之一倍光速高速前进。科考船搭载了200个中型机器人(体积和人体的相近被光幕定义为中型),10000只以上的昆虫机器人,船上的机器人担负了船体内日常巡检、维护和维修等工作。船上装备多种雷达、观测仪器、传感器等,船上还有8大16小24条机械臂,8条大型机械臂不仅可以抓取陨石,上面附带的钻机和激光切割器还能帮助机械臂完成更繁杂的工作。舰船内部分为中央控制室、能源舱、动力舱、机械舱、材料舱、格纳库等舱室。前三个舱室就不介绍了,先说下机械舱,机械舱装有数台多功能机床,用来制造一些维修舰船的零部件;材料舱除了存放一些必备材料外还备有机床无法制造的零部件;格纳库存放着50台空间探测器,科考船抵达目的地后这些探测器就会被依次发射出去执行空间探测任务,探测器收集数据后会把这些数据用电波发射回船上。科考船在目标星系执行空间探索期间会定期向火星发送自己收集的信息,同时接受来自火星的指示,不过由于距离太远,电波信号一来一回就是几年甚至几十年,这使得通讯信息严重滞后,所以火星对科考船的远程指挥是灵活的,火星方提出探索大方向,科考船在以自身生存为先的前提下视情况可自主决定具体任务目标。
火星朝离太阳系附近的十几个星系派出了科考船,每个星系两艘船;两艘船的好处除了提升工作效率和遇到困难能互相帮助外,还有个好处是假如有一艘船因为某原因废掉了另一艘船仍能继续自己的任务。
2055年5月,经过多年的发展,火星表面的机械都市数量增加到410个,太空城220个,大部分太空城处于火星外环轨道上(这个距离是很远的,其距离比相当于地球和月球的距离比)。火星势力的造船厂数量为1500个,其中地面1200个,太空300个。太空舰船方面,长度小于100米的小型太空船8万艘(大部分为护卫舰),长度介于200米到500之间的中型舰船2万艘(大部分是驱逐舰),800米以上的大型舰船2000艘(大部分是运输舰)。除了大量的太空舰船,火星势力还建造了2个主体呈圆柱形的巨型运输舰。这一种运输舰名为大型综合运输舰,首舰名为“启明星号”,其总长7100米,平均直径900米。“启明星”级运输舰使用的是双能源系统,分别是核能和光能,此处的光能和20世纪人类文明的光能是完全不同的两个概念,火星势力的光能是直接把光作为能源来用。在“启明星”的两种能源中,由于核能要消耗核燃料,用一点少一点,所以只在必须时才会使用核能(比如舰船加速时),平时都是使用光能来维持舰船的运行,核能则留作备用。
“启明星”的光能技术是火星势力历时数年科技研发获得的新技术,此一技术包括光能吸收、转化、传输、储存、激发等多个分支。光能吸收不仅是吸收可见光的辐射能,还能吸收宇宙射线的能量,“启明星号”靠近舰尾处有4片巨型光帆,每片光帆宽800米,长6500米,光帆的作用之一就是吸收宇宙射线的能量给自己用,用宇宙射线给自己源源不断地补充能量的“启明星号”理论上可以在宇宙空间中永久航行下去。转化和传输这两个环节充斥于光能系统中个各个地方,其在运用上有很多种方式,由于太过复杂,在这里就不说了。光能储存是动态储存,这是使用一种名为“集光柱”特殊装置来实现的,当光子被输送进这个装置后它们的运动轨迹会由直线变成环形,随着更多的光子被填进光环里,光环蕴藏的能量就越来越多,这种光环能储存海量的光能,而每个这样的装置中都纵向排列了几十个光环,光环组看上去就像一根柱子,所以会得到“集光柱”这个名字。要输出光能时只需沿光环一侧切线抽取光线就可(输入的光线是于光环另一侧以圆切线的方式进入的)。集光柱的原理是利用强磁场弯曲空间,从外部射入的光子在进入这个特殊的空间后其传播的路线由直线变成了曲线,并且曲线最终闭合为一个大圆,空间中的光子就会一直在里面转圈,这样光子和它携带的光能就被此装置储存起来了。集光柱的储存区为高度真空状态,其外壳采用特种材料用以阻挡宇宙中包括中微子在内的这类穿透力强地射线地干扰影响,只是效果太差,万分之九千九百九十九以上的射线都挡不住,而对中微子则是完全无效。集光柱必须一直维持强磁场的存在,所以它会持续消耗能量,按理这种自身会持续耗能的储能装置是没有实际应用价值的,不过因为有两个有利的条件支撑其运作,所以它最后得以实用化。第一个有利条件是“启明星”的光帆能一直为舰船获取充足的能量,集光柱有一个稳定的外部能源支持(宇宙射线),而集光柱本身耗能其实并不是很多,这是因为它制造的强磁场虽然强度很高但是范围小;不过有光帆的供能支持,这点消耗(相对于光帆的能量收集量)就不算什么了。假如失去外部能源输入,集光柱则开始消耗自己储存地光能来维持自己的正常运行。第二个有利条件是此装置本身的储能能力,用闭合的光环来储存光能,其存储的能量理论上是没有上限的,不过在实际操作中能量站的光脑还是不敢无限蓄能(动态储能装置的原型机在做储能测试时因输入能量太高出过事故,所以在此型装置投入使用时是做了储能上限的设定),但即使这样它的光能存储量也很高,一个集光柱充满能量后在只出不进的条件下能提供“启明星号”在50%负荷状态下运行100年的能量。
“启明星”的动力系统也是双系统,分别是以位于舰尾的400台核发动机提供推力的核动力系统和以4片巨型光帆通过朝舰船身后发射光子形成光压时生成的反作用力来前进的光推进系统。“启明星”的光帆不仅能吸收包括恒星光线在内的宇宙射线,自身也能向外发射各种波段的光线,并且这4片光帆能同时进行吸收和发射射线的工作。
“启明星”的内部包括主控中心、能源部、动力区、工业区、仓库区、实验区、生态区等多个部分。
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