第523章 太空产业的起步
通天桥计划的载人入轨测试成功后，计划中的后一项，“天宫一号计划”就全面启动了。【】 这“天宫一号”，实际上就是一个低轨空间站。与原时空的国际空间站一样，主要是在地面建造好管型结构体，再发s到太空上去组装。但两者有本质上的巨大差别。原时空的国际空间站的建筑材料，必须由航天飞机或者重型火箭发s到轨道上，重量和体积都严重受限，建设成本则极为高昂。 国际空间站从第一个组件在1998年发s，到11年后的2009年，总计重量达到303吨，起居舱358立方米，全部舱间430立方米左右，乘员仅六人，花去的金额已经近千亿美元。如果考虑通膨，大约相当于1937年的60亿美元左右。 然而，“天宫一号”单一个居住舱便重达505吨，容积达到3000立方米，并且一次发s完毕，而且同一天内，悬圃基地总计进行了六次投s，发s了六个舱组，其中有四个起居舱，一个指挥舱，以及一个燃料与发动机舱，总计高达3300吨，并且全部成本不到260万华元。其主要原因除了成本低之外，更重要的是由于发s加速度低，因此结构与零件不需大幅加固。此外，由于通天桥拥有能够迅速发s各种舱组补位的能力，因此天车的安全冗余系数可以做得比较略为低些，这也节省了大量成本。 而且这还没完，第二天，第三天，第四天，后续各种功能的舱间与零件陆续发s。其中当第三天前面的起居舱组装完毕后，通天桥指挥中心便发s了一辆客车，将总共300名工人送上去协助建造，二百余人同时进行太空漫步的景象非常壮观。 1937年12月20日，天宫计划启动二个月后，天宫一号基地正式完成。这是由总计高达76个的各式舱组构成的重达四万一千吨的大型太空站，其中起居舱便多达40个，可容纳固定居住人员1600人，还可在短时间内迅速发s新的起居舱上来增加空间。而天宫一号的平时常驻人员为400人，计划总投资仅为二亿华元。发s成功率极高，过程安全，成本低，投掷量大，反应速度快，这就是质量投s器的巨大优势了。 天宫虽是一座以科研为主的空间站，但上面也是驻有军队的。中国空军有一个30人小组常驻其中，这个小组的职务是维修队，不过他们修的不是天宫，而是以天宫作为基地，搭乘轨道飞船给中国的卫星进行燃料加注与修复升级等作业。我们都知道，卫星是非常昂贵的东西，能定时加加燃料，缓缓零件，不时升级修理一下，就可以大大增加使用寿命，这对缓解预算压力是非常有帮助的。 通天桥这东西确实很贵，比运载火箭贵多了，整个通天桥工程加上各种配套设施，已经烧了180亿以上了。但这个贵主要是在建设成本上，使用成本就便宜多了。 通天桥计划包含了一个超大型高能电池阵列和两座充电用核电站，拥有120万千瓦机组四座，输出为四百八十万千瓦。每充电三个半小时可以进行一次720吨满负荷货物投s，充电三小时可以进行一次满载客车投s。 通天路自带的核电站是最新型的第四代增值堆核电机组，其电费成本加上一成纯利润是每度电1分2钱。因此投s一次满载货车的能源成本是20。16万元，加上c作维护等成本约为25万元多点。货车满载是660吨有效载荷，相当于每吨成本380华元，或者每公斤三角八分钱。客车的投s成本相同但是车体维护成本略高些，一辆满载客车成本约30万元，成本约为每名乘客300华元。 作为比较，目前中国的重型运载火箭升龙二型，以300万华元的单价推送20吨载荷上低轨，成本约为每吨15万华元，两者相差395倍。如果考虑人员运输的话相差更大，就算把宇宙飞船全部改为客运型，最多也就搭乘十二人。飞船单价60万，也就是说连同火箭成本，运十二个人上轨道需要花费360万华元，一个人要价18万，相差1000倍之多。 ………………………………………………………… 在天宫一号竣工的庆功会后，钱学森在宴会后找到文德嗣，很认真的说道： “文总，我承认通天桥的预算比预定的至少减少了三分之一。但是文总，我还是坚持我的意见，这个计划本身恐怕很难收回成本。您这次恐怕失策了。” “哦，钱主任，你为什么会有这种想法呢？”文德嗣有些惊讶的问道。 “文总，我计算过。如果我们给每吨货物收费1050华元，也就是200％的利润，日夜不停的投s，十八年后虽然可以收回这180多亿的建造成本。但这可是2600万吨的总投s量，可我们哪有那么多货物需要投s上轨道去呢？就算是预计中的轨道光能发电转送系统也用不到那么多啊。计划中的轨道光伏电站加上支援系统也不超过5万吨，这就已经可以生产近百万千瓦的电力了，相当于一座核电机组。就算造100座也不过500万吨的投s量而已。再说光电板自己也很贵，靠这绝对收不回成本的。您看，这是我计算的结果。”钱学森拿出了一张写满字的信笺字，递给文德嗣。 “嗯……”文德嗣接过看了看，钱主任算得非常仔细，把维护保养时间也算了进去。钱学森当时在通天桥那边吃了个闷亏，回去之后和同事们一商量，就发现了这个问题。按照他们的算法，通天桥的成本太高了，按照现在这种使用方法是收不回成本的。 “文总，现在我们国家虽然比以前富裕很多了，但是像这么大的投资也是很吃力的。”钱学森很认真的说道，他现在倒不是为了抢经费，而是出于一种责任感，他觉得国家花了这么多钱，实在太可惜了。 文德嗣就笑了笑说道：“钱主任，你是一位非常优秀的科学家，但你不是一个好的商人。为什么你只给我们的通天桥200％的利润呢？这个可是世界独家垄断的买卖啊，别的国家连运载火箭都没有。这运费我们说多少，那就是多少。200％的利润实在太保守了，照我看，这百分之一千甚至百分之一万的利润都是很合适的。” “文总，如果是赚外国人的钱，利润再高也无妨。但是如果给我们自己国家用，定这么高的利润率就不太合适吧……”钱学森想了想说道。 “你说的没错，我们这个通天桥最重要的目的是为了实现中国的科技腾飞，所以内部价的利润率当然不可能这么高，太贵了人家就用不起了，所以最多也就是300%到500%的利润吧。所以我们要想其他的办法来赚钱，把总货运量提上去，而不是只把眼光盯在单价上。比如说发展全新的太空产业。在我看来，这是第四次工业革命的起始。”文德嗣也很认真的说道。 “第四次工业革命？”钱学森愣了下。 “是的，第四次工业革命。第一次工业革命是蒸汽机，第二次工业革命是电力革命，第三次工业革命我们已经在进行了，便是计算机产业带来的信息革命。而第四次工业革命，就要看这太空产业了。” 钱学森好奇的问道：“那么您认为，这些产业有哪些内容呢？” “新材料、新能源与新工具。主要是这三个方面。”见到钱学森有些迟疑，文德嗣很和气的笑道：“我给你举几个具体的例子吧。比如新材料，我告诉你一个秘密情报，我们的十几个材料研究所其实现在已经发明了很多种新材料了，其中很多是以前大家闻所未闻的新材料，其性能远远超出了当代人们的想象。但是现在投入实用的还不到他们成果的五分之一。你知道为什么吗？因为有许多东西在地球上生产的成本极高，不然就是以目前的技术在地球上生产不出来，但是如果到外太空轨道上去生产，那就完全不一样了。” “比如说超级合金。在地球上炼制合金，因为不同金属有不同比重，因此熔融时混合的合金成分重的会下沉轻的会上浮，因此并不非常均匀。比如我们的铁铝共轭合金，为了解决这个问题花了很多精力，需要特制设备，因此产量一直受限。但是在轨道上的无重力环境，任何金属成分的合金都可以实现完美的均匀混合。原本地球上很难做出来的比重相差太大的金属合金，但是在轨道上就轻易可以做的出来。” “其次是杂质问题，在地球上进行金属冶炼，光是空气混入便会造成杂质，例如含氮、含氢等。这些问题处理起来都很麻烦，而炼钢炉中建立真空环境的成本又相当高。然而在轨道上，他本来就是真空环境，因此制造真空不需任何成本。此外轨道熔炼的成本也比较低，因为他没有空气，热能不容易因为对流而流失。” “还有就是特殊结构的合金，比如泡沫金属……”文德嗣很自然的就用自己最熟悉的老本行来举例了，在矿冶方面这个世界上没人比他更在行了，特别是在地球外的矿冶方面。他继续说道：“打个比方吧，工字钢轨你看过吧？网状钢板，乃至于飞机机翼中的蜂巢状金属结构，这些都是在维持材料强度下，试图减轻材料重量的方案。但是在无重力环境下，可以轻易做出比这些强十倍的泡沫金属。” 钱学森想了想说道：“泡沫金属，这种材料我倒是听说过，以前的科学期刊上登载过这方面的信息。据说这种东西可以在不降低太多性能的情况下，大幅度的降低材料重量。不过这种东西只能在实验室少量生产，完全无法实用。”做火箭这行的人都是“斤斤计较”惯了的，他们对材料的重量都是很敏感的。 “没错，就是这样。”文德嗣点点头。 “因为在地球上冶炼泡沫金属是很难的。因为地球上有重力，一旦往熔融金属中打入气体，气泡很快就会浮起来，没有办法均匀分布。然而太空中不存在重力，因此搅拌过的气泡可以均匀分布在金属溶y中，等冷却下来之后，就是里面充满正圆形气泡的泡沫金属。比如说泡沫金属当中最简单的泡沫钢，这种东西可以作成比水还轻，能浮在水上，其承重能力与耐力却不比同体积的钢材小多少，重点是它很便宜也可节省材料。这可是不得了的材料。如果拿来造车造船造飞机造设备，性能都会有巨大的飞跃。” “再如滚珠轴承，这是一种关键性的工业产品，一战期间协约国和同盟国互相进行战略轰炸时，优先炸的就是滚珠轴承厂。滚珠轴承当中的关键就是滚珠，这种东西看着简单，但是相当有技术含量，当今世界上能够制造出合格滚珠轴承的国家不会超过二十个，而且制造程序很繁琐。但如果在太空中，制造这东西的成本就非常低，其工序会大大简化，连打磨都不需要了，直接把熔融的合金y体滴出适当份量，它就会自己在空中缩成完美正圆形，精度比地球上工厂磨出来的最好产品高上几个数量级。” 文德嗣顿了顿，说道：“此外还有制药，制药业需要极高的无尘真空环境以避免污染，而人工维持无尘真空环境的成本极高。可太空不需任何的成本，无尘真空度就比地面上高上几个数量级。” “最后一种你可能不清楚，那就是计算机产业。计算机中央处理器的制造同样需要极高的无尘真空环境。此外就是半导体硅晶圆的生长问题，这晶圆越大，则半导体成本越低。我们目前只能做出直径200毫米的晶圆。所以现在的处理器比等重黄金还贵，即所谓贵比黄金。此外目前太阳能板的成本极高也是因为如此，硅基太阳能晶片也是由硅晶圆切出的。” “而晶圆直径经过努力虽然还可以继续增加，但是要投入不少资金与时间。譬如若要出三百毫米、四百毫米乃至于五百毫米晶圆，可能需要十几二十年的研究时间与几十上百亿的投资。但是在太空中没有重力，在这种超真空、超无尘、无重力乃至于无振动的特优环境下进行单晶硅生长，这晶圆可成长的直径面积在理论上几乎是没有极限的。这将使我们制作的集成电路与太阳能电池板的成本大幅度降低。” “至于能源方面，轨道光伏电站只是其中一个。此外还有一个项目，也是特斯拉先生提议的，就是轨道磁能发电站，利用卫星产生的磁力线，切割地球磁场发电的一种设备。另外我们现在正在研究的可控核聚变项目，其燃料也必须从太空中获得……” “最后，新工具方面，宇宙飞船、空间站等等，本身就是一个很好的工具，它们有很多用途的……”文德嗣说了很多，他亲自给钱学森倒了杯茶。 笑着说道：“通天桥本身也许不能在你预计的18年内收回成本，甚至在预计的30年寿命期都无法收回。当然我认为应该是有机会的，但即使不能，它也是非常值得的。因为它是我们进入第四次工业革命的门票。在过去的一百多年里，我们中国错过了成为第一次和第二次工业革命的领导者，第三次工业革命我们已经抓到了，但是第四次工业革命才是人类升华的关键。所以我们绝对不能放弃！” 当然，除了这些东西，还有些用途文德嗣并没有说，那就是军事上的用途。有了通天桥，就能非常方便的部署大型轨道轰炸机与导弹拦截平台了。再说通天桥本身就是一个超巨型的电磁炮，当然也可以用它来发s巨型制导炮弹了。 因为这种巨型制导炮弹或在起飞阶段时不需要能量，只需要进行变轨和校正的少量燃料，比起常规的弹道导弹也就节省了至少九成的重量，一炮就是720吨重的制导炮弹，想想都令人酸爽啊。如果换上核弹头…… ………………………………………………………… 中国如此密集的进行太空投s，并且在近地轨道上修建庞大的“天宫一号”，这也并不是毫不透风的。 1937年12月，匈牙利国家天文台的几位天文学家在对月球进行例行观测时，就在无意发现了这座人工造物。当时他们大为惊疑，以为是自己看错了。等他们想起接上相机拍摄时，“天宫一号”已经飞出了他们的望远镜视野。 只要是进行过天文观测的朋友都知道，要在茫茫太空中捕捉到了一个绕地球公转的人工天体是多么的困难，因为它们的速度太快了，从天际上经过的时间往往只有短短几分钟。除非是预先知道它们的轨道和运行时间，才有机会抓拍到它们的身影。 当然，地球上的天文台和天文爱好者这么多，总还是有运气好的人。 1938年2月7日，瑞士一位的天文学家在拍摄太阳黑子的时候，就在无意中拍下了那张被后世称为“天宫掩日”的著名照片。当时“天宫一号”正好经过太阳外侧，虽然因为光线折s等原因，样子完全走形，但也能看出是明显的人工造物。而且因为样子走形了，照片上的“天宫”看起来像是科幻片中的外星飞船。这张照片公布后，在世界上引起了轩然大波，人们都认为是外星人来了，兴起了一股科幻热。