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第343章 343,七十六天火星航線,二氧化碳製備澱粉專案

第一天的記錄片拍攝,江夜明帶著攝製組介紹了夸父01號艦內部情況。

接下來,他就沒工夫專門陪著攝製組了。

夸父01號艦有430名船員,1200架智慧機械,涉及大量需要關注管理決策的事情。

這些,都不能直接交給人工智慧去管理。

人工智慧需要大量借鑑人類的經驗才能總結出系統化的管理流程,因此,江夜明和以後一段時間內的大型宇航飛船船長做出的言行都是人工智慧的學習資料。

甚至整個夸父01號艦內部所有的資料,都會形成學習資料庫,讓人工智慧在航天領域成長。

..........

夸父01號艦指揮中心。

太空航行第二天。

江夜明坐在艦長位,聽取人工智慧彙報各方面上報的情況。

【主人,昨日六臺航天1級可控核聚變裝置執行正常,整個動力系統沒有出現問題。】

【昨日:消耗飲用水1300升,消耗其他用水:2萬升,消耗各類食物600公斤。】

【空氣迴圈淨化系統正常。】

【水迴圈系統正常。】

【智慧機械管理日誌檢測沒有出現異常。】

聽著人工智慧的彙報,江夜明在思索。

飲用水消耗正常,洗澡和日常生活消耗的水可以回收利用也還行。

食物消耗量有些多了。

平均每個人消耗了1.5公斤的食物。

江夜明倒不是擔心大量食物消耗造成糧食危機,而是怕400多號人這麼吃下去,到了火星還不都得成大胖子嗎。

他給人工智慧下達指令。

“釋出第一號艦長令,提倡合理飲食,拒絕肥胖,多鍛鍊身體。”

【是的主人,這就將一號艦長令向所有船員釋出。】

江夜明也是無語,一號艦長令竟然用於這種事,但現在一切順利,也只能用在這方面了。

他繼續詢問。“目前距離火星還有多遠?”

人工智慧回覆。

【目前夸父01號艦距離火星2.6億公里。】

【隨著飛船不斷調整航向,以及加速飛行,這個距離會不斷縮減。】

江夜明點頭。

從地球飛往火星,是一個動態的過程。

火星會圍繞太陽旋轉,夸父01號艦在脫離地球引力後,也會被動的進入太陽系引力範圍。

接下來,火星和夸父01號艦之間的距離,涉及了兩者的環繞速度。

因此夸父01號艦在前行的過程中,需要不斷調整航向,才能縮短兩者間的距離。

這是一個複雜的過程。

簡單來說。

地球和火星之間的平均距離約為2.25億公里,但這一數值會根據兩顆行星在各自軌道上的相對位置而有所變化。

當火星和地球在各自的橢圓軌道上處於相對靠近的位置時,兩者之間的距離會縮短。最近時,它們之間的距離可以縮短到約5460萬公里。這種近距離的相遇大約每15年發生一次,但每次的精確距離都會有所不同。

相反,當火星和地球都位於各自軌道的遠日點時,兩者之間的距離會達到最大。此時,它們可以相距4.02億公里左右。

而夸父01號艦要做的,就是不斷調整航行,將自己與火星的距離縮減到幾千萬公里。

也就是,目前,夸父01號艦並非是直線飛向火星,而是橫向飛行,不斷減少與火星的平行距離。

當平行距離縮短到一定程度後,才會正式飛向火星。

而這個過程,大概需要20天左右。

那時候夸父01號艦與火星直線距離為6000萬公里。

再以12km/s的速度,大概需要58天才能抵達火星。

所以飛抵火星需要的20+58=78天時間。

在沒有更高階的太空航行技術前,這就是人類在太空的最快航行途徑了。

...........

78天火星航程,在地球上或許一晃而過,在夸父01號艦卻顯得漫長。

400萬立方米的空間說大也不大,一天走個幾個來回很輕鬆。

日復一日的話,船員們也會覺得枯燥。

為此,他們相出了各種打發時間的方式。

他們利用有限的空間,創造出無限的可能,讓這段漫長的火星之旅變得多姿多彩。

第一個大型集體娛樂,是夢境虛擬現實遊戲。

為了讓船員們更好的放鬆,江夜明呼叫了算力,將五部時下流行的電影融入了夢境虛擬現實中。

這五部電影分別是:

《時空織夢者》

型別:科幻冒險

描述:一位擁有操控時間碎片能力的年輕女子,意外捲入了一場跨越多個時代的冒險,試圖修復因時間扭曲而崩潰的現實世界。

《逆光之城》

型別:奇幻愛情

描述:在一座永遠被夕陽籠罩的城市中,兩位來自不同世界的戀人相遇,他們必須克服重重障礙,包括時間倒流和記憶消失,才能證明真愛無敵。

《星際密語》

型別:科幻懸疑

描述:地球收到了一串來自遙遠星系的神秘訊號,解碼後發現是一段關於宇宙終極秘密的指引。一支精英探險隊踏上星際之旅,揭開宇宙最深的秘密。

《遺落之境:重生》

型別:動作冒險/災難片

描述:地球因未知災難變得不再宜居,人類倖存者發現了一處隱藏的“遺落之境”,這裡擁有恢復地球生態的關鍵。為了生存,他們與這片新世界的原住民展開了一場關於資源與和平的鬥爭。

《心靈迷宮:覺醒》

型別:心理驚悚

描述:一位心理學家發現自己能夠進入他人夢境,幫助解決心理創傷。但當她試圖救助一名深陷複雜夢境的患者時,卻發現自己也被捲入了一個精心設計的心理迷宮中,必須面對自己內心的恐懼和過去的陰影才能找到出路。

這些不同型別的電影,被人工智慧呼叫算力生成近乎一樣的虛擬三維世界。

同時,裡面的角色也用虛擬人進行了替代。

船員們進入其中彷彿穿越到了另一個世界,時而化身星際戰士在未知星球上英勇作戰,時而漫步在魔幻空間享受異域人生,又或是擁有神奇的能力開始新的冒險,享受著前所未有的沉浸式體驗。

當然夢境虛擬現實只是其中一部分。

船員們還設立了一個創意工坊,鼓勵大家利用飛船上可回收的材料進行藝術創作和手工藝製作。從簡單的紙藝、編織,到複雜的木工、金屬雕塑,每一件作品都凝聚了船員們的智慧與汗水,也見證了他們在太空中的生活點滴。這些作品不僅裝飾了飛船的每一個角落,更成為了他們情感交流的橋樑。

為了保持身體健康和心理健康,船員們還制定了一套全面的鍛鍊計劃,將飛船內的多功能健身區擴充套件。

除了傳統的健身器材外,他們還利用失重環境開發了獨特的太空體操和瑜伽課程,既鍛鍊了身體,又體驗了前所未有的運動樂趣。

同時,火星社會與心理適應性研究部的心理學家,也定期的心理健康講座和團體諮詢活動為船員們提供了情緒宣洩和心理支援的渠道。

當然,學習與研究也是這段旅程中不可或缺的一部分。

夸父01號艦上配備了先進的科研裝置和圖書館系統,船員們可以在這裡繼續深造自己的專業知識,或者開展跨學科的研究專案。他們共同探討宇宙的奧秘,從行星科學到生命起源,從量子物理到人工智慧,每一次的思想碰撞都可能激發出新的科學靈感。

為了增進彼此之間的瞭解和友誼,船員們還組織了各種社交活動和節日慶典。無論是傳統的地球節日還是自創的太空紀念日,他們都會精心準備,用有限的資源創造出無限的驚喜。從簡單的聚餐到盛大的舞會,從分享家鄉的美食到講述個人的故事,這些活動不僅讓船員們感受到了家的溫暖,也讓他們更加珍惜這段共同度過的寶貴時光。

..........

船員們都在想辦法度過這種孤獨漫長難熬的太空生活。

江夜明也不例外。

枯燥的太空航行,外面漆黑一片,能走動的就是飛船內部,能做的事情隨著時間變得越來越簡單,並且有很多已經被人工智慧替代。

他也很無聊。

除了每天定時與家裡進行通訊外,江夜明也在想辦法打發時間。

他第一個想到的是,完善太空航行的內迴圈系統。

所謂的內迴圈系統。

就是將產生的廢物,還原成有用的物資。

比如:400多名船員每天呼吸產生的大量二氧化碳。

這些二氧化碳如果不加以利用,對飛船就是負擔,排放到太空,也是浪費。

起初的內迴圈系統,會將二氧化碳製作成碳酸飲料、食品膨鬆劑、乾冰、保鮮劑、製冷劑等應用資源。

但在無聊的太空旅行中,江夜明決定開發更好的應用。

比如將二氧化碳變成澱粉,然後製作出食物。

還有二氧化碳來製作汽油。

他先嚐試的事將二氧化碳變成澱粉。

二氧化碳製備成澱粉的過程,無論是透過自然界的光合作用還是人工合成方法,都涉及複雜的生物化學反應。

在自然界中,植物透過光合作用將二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)轉化為澱粉,這一過程大致可以分為以下幾個步驟:

光能吸收與轉換:

植物葉綠體中的葉綠素分子吸收光能。

光能被轉化為化學能,儲存在高能化學物質ATP(腺苷三磷酸)和NADPH(煙醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)中。

二氧化碳的固定:

植物利用這些高能化學物質捕獲空氣中的二氧化碳,並將其轉化為含有3個碳原子的分子,如3-磷酸甘油醛。這一步是光合作用中最複雜且耗能最多的環節。

碳鏈的延長與澱粉合成:

在酶的催化下,3-磷酸甘油醛進一步轉化為含有6個碳原子的分子,如葡萄糖。

葡萄糖分子透過一系列酶催化反應,經過複雜的代謝途徑,被聚合成澱粉顆粒。這個過程中,植物體內的酶如澱粉合成酶和澱粉合成糖基轉移酶起到了關鍵作用。

而在人工合成二氧化碳為澱粉的過程則更加複雜。

江夜明採用的是異時空未來世界的科技手段。

分成若干步驟。

1,二氧化碳和氫氣反應生成甲醇:這一步是化學還原過程,通常需要使用催化劑在高溫高壓或特定條件下進行,將無機碳(CO₂)轉化為有機碳(甲醇)的關鍵步驟。

2,將甲醇氧化為甲醛:這是一個氧化反應,可以透過生物酶催化實現。甲醛是合成更復雜有機物的中間體。

3,兩個甲醛分子在甲醛酶的作用下發生反應,生成碳三化合物。這一步很關鍵,需要使用催化甲醛聚合為碳三化合物的酶,這是自然界中沒有的物資,必須實驗室條件下可以透過合成生物學手段實現。

4.將碳三化合物進一步轉化成特殊的磷酸果糖:這些步驟涉及糖酵解途徑中的部分反應,從碳三化合物轉化成碳六化合物。這些反應需要模擬生物體內一系列酶催化過程,並在儀器中實現。

5,調整分子結構和能量狀態:這些步驟包括磷酸基團的轉移、異構化反應以及與ATP的能量交換,它們都是生物化學代謝中常見的反應型別,用於調整分子的結構和能量狀態,以便進行後續的合成反應。

6,得到最終的產物澱粉:從6-磷酸葡萄糖直接合成澱粉需要一系列複雜的酶催化反應,這些反應在植物體內由澱粉合成酶系統精確控制。而在人工合成系統中實現這一點需要更復雜的裝置。

以上整個生化過程的技術資料和裝置生產手段,江夜明都有。

為了打發著七十多天的無聊日子,他有了一個不錯的想法。

有時空僱員來製作精密實驗裝置,然後聯合飛船中無事可做的科技成員來幫忙,正好就讓大家有事可做了。

這個想法一經提出,立刻在飛船上引起了熱烈的反響。船員們原本因漫長而單調的太空旅行而感到的壓抑與無聊,彷彿被一股清新的風瞬間吹散。他們紛紛表示出濃厚的興趣和極大的熱情,渴望參與到這個前所未有的科學實驗中來。

江夜明迅速組織了一支跨學科的科研團隊,成員涵蓋了化學、生物學、工程學以及材料科學等多個領域的專家。他親自擔任專案總指揮,確保實驗的每一步都能得到精準的控制和有效的推進。