第165章 所需的物質和能量(第2/3 頁)
複合材料,以碳奈米管為增強相,與陶瓷、金屬等基體複合,具有超高強度、低密度、耐高溫、耐輻射特性,是基地主體結構的理想選材;利用
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列印技術,根據基地設計模型,快速、精準地列印出各類建築構件,大幅降低施工難度與人力成本。
防護材料同樣關鍵。宇宙中充斥著高能粒子、宇宙射線以及微隕石,對基地設施與人員安全構成嚴重威脅。徐欣團隊研製出多層複合防護盾,內層為高強度鋁合金,吸收並分散衝擊力;中層是吸能橡膠材料,緩衝碰撞能量;外層覆蓋抗輻射塗層,阻擋宇宙射線與高能粒子。經模擬測試,防護盾能有效抵禦直徑達數厘米的微隕石撞擊,隔絕
99%以上宇宙射線。
能源採集與轉換裝置材料不可或缺。在類地行星上,太陽能、風能、地熱能等清潔能源資源豐富,徐欣團隊研發適配不同能源形式的採集與轉換材料。太陽能光伏板採用新型鈣鈦礦材料,光電轉換效率超
30%;風力發電機葉片選用輕質高強度碳纖維複合材料,提升風能捕獲效率;地熱能採集裝置則由耐高溫合金打造,搭配高效熱交換器,實現地熱能穩定輸出。
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應對突發狀況的冗餘儲備
星際探索充滿不確定性,徐欣深知冗餘儲備的重要性。除常規物質和能量儲備外,額外準備應急能源包,內建小型核電池,關鍵時刻可提供數週電力;儲備足量急救藥品與醫療器械,涵蓋應對輻射損傷、骨折、燒傷、感染等病症的藥物與裝置;準備多套備用航天服,耐受極端溫度、壓力與輻射,確保宇航員在艙外作業或緊急逃生時安全無虞。
物資儲備管理系統同樣關鍵。利用物聯網、大資料與人工智慧技術,實時監測物資消耗、儲存狀態與裝置執行情況;透過資料分析預測物資剩餘壽命與補給時間點,提前規劃補給任務;當出現物資短缺、裝置故障等突發狀況時,系統自動發出預警,啟動應急預案,調配冗餘資源,保障任務順利進行。
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資源獲取與就地取材策略
長途星際運輸成本高昂、風險巨大,徐欣積極探尋資源獲取與就地取材策略。利用無人探測器與機器人,提前勘測目標行星資源分佈,鎖定富含所需物質的礦脈、隕石坑;研發行星採礦與資源提煉技術,派遣採礦機器人挖掘礦石,透過化學、物理方法提煉出鐵、鋁、鈦等金屬以及氘、氚等燃料;開展
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列印原位製造,直接利用當地材料列印工具、零件乃至小型建築,減少物資運輸量。
例如,某顆類地行星富含鐵礦石,徐欣團隊設計的採礦機器人運用鐳射切割與電磁吸附技術,高效採集鐵礦石;經熔鍊、精煉,獲得高純鐵材,用於基地設施維修與擴建;就地取材製作簡易工具,提升作業效率,降低對地球物資依賴。
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國際合作與資源共享
星際探索是全人類的事業,徐欣積極推動國際合作與資源共享。聯合全球頂尖科研機構與航天大國,組建國際星際資源開發聯盟,共同研發關鍵技術、分擔任務成本;建立國際資源共享平臺,各國分享探測資料、技術成果與物資儲備資訊,避免重複建設與資源浪費;開展聯合補給任務,整合各國運輸資源,最佳化補給路線,提高補給效率。
在一次國際合作專案中,徐欣團隊與歐洲航天局聯手攻克太空農業光照技術難題;共享碳奈米管複合材料製備工藝,助力俄羅斯打造新型航天器;接收美國提供的先進生命保障系統技術,完善我國宇航員健康監測與維護機制,實現互利共贏。
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人才培養與技術傳承
實現星際探索所需物質和能量的高效籌備與運用,離不開專業人才支撐。徐欣投身教育事業,在國內頂尖高校開設星際航天工程、能源材料科學、太空生命保障等專業課程;邀請業內資深專家授課,分享實戰經驗與技術心得;設立科研實習基地,讓學生參與實際專案,在實踐中錘鍊技能;選拔優秀畢業生赴國際知名實驗室深造,拓寬國際視野,帶回前沿技術。
同時,徐欣注重技術傳承,將多年積累的研發經驗、專案管理技巧編寫成冊,供年輕科研人員學習借鑑;定期組織技術研討會、學術交流會,鼓勵年輕人提出創新想法,營造良好科研氛圍;成立師徒幫扶小組,老一輩科學家一對一指導年輕人才,加速人才成長,確保星際探索事業後繼有人。
回首往昔,從最初構想到逐步落地實施,籌備星際探索所
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