任務日誌 – 太陽日522
我們開始用水生產火箭燃料了。其實並沒有想象中那麼難。
昨天我在拆除次級機動推進器系統之後留下的開孔上極其謹慎地將小馬推進器系統原位裝上,我們在MAV艙外的最後一點改造工作便宣告完成。最後一部分不需要的艙內裝置,那套三重冗餘的通訊系統,今天會由蜓蜓與火球負責拆除。這件事忙活完之後僅剩的工作就是安裝餘下的三個小馬飛行坐席,以及兩臺RTG了——後者的安裝還要推遲到發射前夕;我們晚上睡覺的時候至少需要一臺RTG供暖,而相比移動房車內的侷促,MAV幾乎寬敞得像是座飛艇機庫一般。於是在完成了主要幾項改造任務之後,我們就轉向了例如增補燃料之類的次要任務。
要從水中分離出氧氣與氫氣,只需要給兩根電極通上電即可。真正的難點在於如何收集氫氣。MAV的某一版早期設計其實是在燃料發生器裡自帶了一個電解裝置的;這種設想下,MAV會直接帶著一大堆水發射上天,然後分解得到氫氣,之後就能靠氫氣合成火箭燃料。至於燃料的碳源則是二氧化碳,是火星大氣的主要成分之一。分解出來的氧氣也會被儲存起來作為燃料的氧化劑使用,過量的氧氣則會直接排放到火星大氣。
不過我這邊比較倒黴的是,一位思路靈活的書呆子想到了一種能利用氧氣合成器的技術原理來替代將水與二氧化碳轉化為燃料與氧氣的原系統的妙招。這種新思路是讓燃料發生器直接分解二氧化碳,再消耗自身儲存的氫氣生成甲烷。二氧化碳提供的氧原子不多不少,正好夠合成出比例合適的燃料與氧化劑,也就意味著運載到火星的載荷質量不會有浪費。即便算上儲存氫氣所需的超強隔熱氣瓶的重量,以及彌補一路上不可避免會發生的洩漏與生產耗損需要的餘量,也遠遠蓋不過簡簡單單消滅掉髮射時攜帶原材料重量的91%這一立竿見影的減重手法的風頭,到頭來這套新系統的總重還不到原系統的一半。
扯了這麼多,最後的結局是MAV的燃料發生器沒法直接以水為原料運作。發生器內沒有電解裝置,也無法將氫氣與氧氣分離開。我這邊能做的就只有換下空氫氣瓶再裝上滿的,然後給它接上電,等它慢慢幹活而已。
搞輕量化搞到魔怔的NASA工程師真TM讓人受不了。他們當時怎麼就想不到日後會有一幫子傻蛋會在火星這裡困上好幾年,然後又突然間為了與某艘救援飛船以逃逸速度會合,需要搞出足夠燃料加滿油箱,不要命一般瘋瘋癲癲衝出大氣層呢?畢竟,這種情況很顯然在誰身上都有可能發生嘛。不許給我找藉口。
既然燃料發生器沒法替我們分離出氫氣,我們就只能自已繞遠路走了。幸好我們的二號漫遊車上自帶了一臺小型儲罐空壓機;氣閘運轉的時候就是靠它抽走空氣的,這樣我們寶貴的氧氣與氮氣就不會白白浪費在火星這個忘恩負義的無情世界上。只需簡單一招,就能讓原本工作範圍僅限於氣閘的氣泵把二號漫遊車艙內的一切氣氛統統吸入儲箱內。
然而這麼折騰完之後我們得到的其實是一堆混合氣。這樣可沒法用。又因為這裡根本沒有能夠分離混合氣的裝置,我們自然而然地又要掏出魔法來解決問題。其實說白了,我們這次使用的魔咒幾乎和上次我們用來清除洞穴農場中積聚甲烷的那種一模一樣。(當然了,這回我們操作時要當心得多;要是把這扇氣閘從外框上扯下來了,我們可沒法修。)
全過程是這樣的。首先我們將二號漫遊車從拖車裡隔離出來,對艙體洩壓。然後我們再用那罐空氣往漫遊車內輸一點,讓艙內恢復到大約四分之一個正常大氣壓;我們還是需要一定氣壓 的,不然還沒等我們開始電解,水就直接汽化沒了。然後我們(用小馬維生系統水飲管)接來滿滿一塑膠箱的水,往裡丟幾個電極,然後就讓它自個慢慢跑。跑完之後我們就有了按照重量來算氫氣大約佔百分之十,剩下的大部分都是氧分子的艙內氣氛。這些資料我們可以從漫遊車大氣分析儀那邊讀取。
你要是覺得這麼幹相當於是把二號漫遊車內變成了一顆炸彈,恭喜你答對了。如果你還在納悶星光熠熠和我忙活這檔子事的過程中到底呆在哪裡,現在就可以揭曉答案了——我們剛好就在原爆點。然後星光就會施放她那個小小咒語,生成出一個將大氣感測器與漫遊車艙內其餘部分空間分隔開來的力場屏障;這道力場屏障會阻擋住任何在氮氣重量之上的分子,但氫氣卻可以直接穿膜而過。簡單操弄幾下力場,一陣閃轉騰挪之後,氫氣就自然而然地乖乖流入氣泡中了。全過程就靠大氣分析儀告訴我們什麼時候開始有進展。
一旦百分之百純氫氣的泡泡被我們創造出來,星光就會把它從分析儀那裡挪開移向氣閘,然後我們等到分析儀顯示漫遊車其餘空間內空氣中的氫氣含量逐漸下降到1%以下,接著我就可以啟動氣閘空壓機,把我們採集到的氫氣泵入儲箱內了。
每箱水裝滿大概有五十升,重五十千克。這麼多水中含有差不多五點五千克的氫,而每五點五千克的氫輸入到燃料發生器就能生產出七十二千克左右的火箭燃料。如果這個過程我們持續上二十五天,每天來一輪的話,到最後我們就有了1400千克多一點的燃料。
說到這裡你可能就要問了,我們幹嘛要如此大費周章搞這一出?MAV燃料發生器工作到現在難道不應該早就把燃料箱裝滿了嗎?那我告訴你,很不巧情況並非如此。
MAV上首級與次級的那些燃料箱,燃料與氧化劑都留了一點額外的容量,這樣可以補償一下MAV從離開地球開始直至儲存原料耗盡的這段時間裡可能的氫氣洩漏所造成的損失。MAV的標稱設計是在正常載重情況下,能夠在消耗大約十八噸燃料之後達到常規軌道,燃料發生器也是事先算好了,會生產出十九噸多一點的燃料作為安全保障……但是真要讓MAV完全滿載,是需要裝上整整二十一噸的燃料,再搭配上足量氧化劑才能達到的。
多虧了小馬那邊不計較我們把他們星球喝乾的寬宏大度,我們這兒能用來電解的水資源是無限的。而有了移動房車上搭載的那些太陽能電池板,我們又有了足夠能量可以給燃料發生器系統超個頻,這樣執行速度就可以大幅度提升,遠超正常範疇之外。通常燃料發生器每天只會產出大約四十到四十五千克的燃料;有了額外的電能,我們就可以讓產量翻個倍。其實我們還可以把速度再提高許多,都不會有發生過載損害或事故的風險,但是也沒必要那麼極限;現在一輪電解下來我們得到的氫氣就夠我們生產七十二千克燃料,繼續這樣累積的話肯定是來得及加滿儲箱全部剩餘空間的。
這就是我們唯一的安全冗餘。我們從MAV上扒拉下那麼多東西之後,從今往後只要有損壞,差不多就意味著我們完蛋了。可是這樣一來,我們到時候就能比原來多出百分之十的速度增量(不計魔法助推);那麼萬一我們沒了一臺火箭引擎或者魔法助推器的話,我們還可以靠延長推進時間的方式來彌補差異。
換個角度來看,我們這頭有用都用不完的水其實還挺可惜的。不然我其實還可以直接電解尿,畢竟主要成分是水,也挺容易的;而且這樣的話我餘生就可以大吹特吹真正的硬漢撒一泡出來都能當火箭燃料了。不過再想想,我感覺我這些客人們應該也挺慶幸我們不用採取這種手段;現在這移動房車就已經夠難聞了,再加上煮開的尿味更是火上澆油。