第146章 超导实验室的奇迹(1/2)

首发：~第146章 超导实验室的奇迹

在未来星际时代当中，最重要的材料是什么？当然是超导材料了。在地球上，超导是没什么意义的，未来上了太空，在太空中的环境里面，做好镜面反射，或者在太空设施上面覆盖一层高性能的光电转化薄膜电池，基本上就能维持低温超导的温度，甚至是接近绝对零度的-c的超低温环境。

在李星火看来，在地面上制造高温超导和常温超导简直就是脑子有坑。为了无损耗的在常温大气环境输送电能，制造超导电缆，这本身就非常的不科学，不合理。真正符合未来科技发展规律的是太空电站，在地球同步轨道上有大量的太阳能电站，将海量的阳光转变成电能，以微波和高能红外激光传输给需要电能的地方。

不过这种技术早就被淘汰了，真正合理的电力网络在未来其实就是微型家用可控钍基核反应堆。太空开发需要大型的动力源，那用的就是可控核聚变小型反应堆。

未来电网都是碎片化的整体，每个城市都有自己的核电站来调节用电缺口，在李星火去过的一个22世纪的和平高科技平行宇宙，那里的人使用的电网全部都是非常先进的无线传输，既节省材料还避免了各种老化带来的山火触电等危险。

不过为了给自己的学生一点刺激，必须上点新项目了。那就是太空上用得着的优化霍尔发动机超导线圈了。

航天就是在卡门线（卡门线是一条位于海拔100 km处，被大部分认可为外太空与地球大气层的界线的分界线。此线是国际航空联合会所接受的，为现行大气层和太空的界线的定义。此线得名自匈牙利裔美国工程师、物理学家，主要致力于航空和航天工程的西奥多·冯·卡门。他首次计算出，在这个高度附近无法航空飞行。在此高度附近，因大气太过稀薄，难以产生足够支持航空飞行的升力。据他的计算，在这个高度的飞行器自身的速度必须比轨道速度快很多，才能够获得足够的升力来支撑自身重量。此线大致在湍流层顶附近。因湍流层顶以上空气与燃料混合程度不佳，在湍流层顶以上需要将燃料与空气混合的热机将无法正常运作。据测量，中间层温度最低的地方，即中间层层顶，大致分布在海拔85－100公里处，故卡门线可以被视作为正好处在或接近热层的底端。）以上的飞行活动，航空就是卡门线以下的飞行活动。

而想要制造空天飞机降低火箭发射运输物资去月球和进入近地轨道的航天活动成本，最重要的一个环节就是制造出卡门线附近大气层极为稀薄的可以忽略不计的环境下，依旧能给飞行器加速直至超越地球第一宇宙速度的发动机。

在空气稀薄的几乎可以忽略的情况下，传统的涡轮增压燃气轮机发动机是没什么卵用的，这种情况下，维持飞机不坠落的因素不再是高速运动给机翼带来的升力了，空气动力学失效，空气稀薄的根本托举不起飞行器了，速度再快点，起作用的是航天学了，离心力将取代空气升力成为飞行器和地球引力对抗的决定性力量。

这个时候加速就指望不上接近真空环境的中等于罢工的飞机引擎了，必须上火箭发动机或者是强大的霍尔发动机了。

火箭发动机需要太多的燃料，性价并不高，在这个高度点燃火箭发动机还不如在地面上发射火箭来的靠谱，所以还是需要改进霍尔发动机更有性价比。

军用的导弹达到25倍音速并不算特别难，达到7900米每秒的第一宇宙速度也不难，但是达到这个速度的飞机就很难了。3万米以上，将稀薄的空气中到卡门线之间的70公里使用的还是传统飞机引擎，烧的是航空燃料，用的还是空气中的氧气。在卡门线以上，空气阻力很小了，升力也很小，25倍音速也就是8500米每秒的速度也不大能维持其高度了，这个时候就必须加速。这个时候只能依靠霍尔发动机喷射高速粒子流来给飞行器加速直到第二宇宙速度，也就是公里每秒。

只有到了这个速度以上才能不断的升高轨道，前往月球和其他星球。成为正儿八经的空天飞机。这个时候霍尔发动机的动力来源就不是有限的油箱里面的那些燃料的，而是来自于表面获得的太阳能和内部的高能量密度的电池了。电池电量用完了，差不多也能到地球同步轨道掉不下来了，老老实实的待在轨道上用太阳能充电就好了，充满了电还能继续加速飞向月球。月球的引力更小，需要的绕月飞行速度远低于第一宇宙速度，发射一台自动建筑机械上去，用不了多久就能修好月球上面的空天飞机降落的机场。以后就能直接从地面飞到月球了。

有了微型核反应堆给空天飞机功能，电池也不用了，也不需要晒太阳充电，直接一步到位的从地球飞到月球。全程核动力电推进，涡轮增压燃气轮机的传统发动机也不需要了，直接上大功率电动机驱动的压气机和拉瓦尔喷管，在地面上直接火箭式喷射起飞，快速升空到卡门线附近，然后上启动拉瓦尔喷管上的霍尔装置，开启阀门供应氙气，从喷射压缩空气变成喷射离子流。

总而言之，现阶段的材料学已经基本上到位了，缺的就是在霍尔发动机运作时极大的增加其推力的超导线圈和超高压技术了。只要解决了超导材料线圈的批量化生产，耗电量就不再是问题了，很少的电能就能制造极强的磁场，继而制造远超现在实验室参数的离子喷射效果。

至于阴极材料，耐电离辐射材料的问题更简单，他的魔法宝石制造设备正好因为产能太多，转型过来制造耐高温腐蚀的陶瓷内套就好了。

“超导材料到底是用金属氢好呢？还是用错位石墨烯铜基稀土复合材料好呢？”李星火也感觉到头大，这实在是有点难以选择，金属氢成本高但是工艺简单，复合材料成本低但是工艺复杂。

“王院长，你觉得我们的这个超低温高压压铸机制造金属氢材料的技术比较适合公开还是这个四十八台设备制造铜基稀土石墨烯复合材料电缆的技术比较适合公开。”李星火对着自己招来的西工大博士问道。

这个被他以年薪百万的当前最高科研待遇招来的博士已近共富科研中心就以发明稀土萃取法专利获得了主任职务，升为材料研究所所长，现在已经是年薪过千万的大富豪了，可是看到李星火随意就搞出来的这如此令人窒息的技术，直呼自己就是傻逼。

“这这这，这不可能，您，您怎么搞出这种东西出来了？我的老天爷啊，这是开挂了吧，您一定是科学之神的亲儿子啊，玉皇大帝是你干爹吧，啊，不是，您就是科学之神本尊下凡了啊。”他颤抖的手拿着实验室数据报告，差点把眼珠子瞪了出来。材料学是所有科学当中最难也是最容易取得成果的，运气好一进实验室就搞出来手撕石墨烯之类的重磅成果，运气不好，一辈子都搞不出个屁出来。

“配方嘛，要么就是大力出奇迹，要么就是无穷试错嘛，我只不过运气好而已。这个低温自动化车间固体氢被超高压连续六面顶压铸造流水线成本太高了，比较适合以后再低温的月球或者太空基地批量生产，实验室里制造的成本太高了，不可能批量生产，还是用这个复合材料吧。你去叫万家电气的刘董事长叫来，我们给他技术支持，让他先用设备试生产一批超导线缆出来，我去申报专利和国家大奖。你去发论文，就用这种复制成功率只有四百分之一的技术路线好了，这种高压电场共振法确实很费能源，让国内的期刊先刊登。你懂我的意思吧，保密工作做好，不然就是杀全家的待遇了。”李星火拍了拍王院长的肩膀，意味深长的看着他。

“好好好，我马上去办，这一作还是留给您？”

“我要这虚名干什么，就给打下手的小王你吧，毕竟这四十八道工序的排序是你做的嘛，错了一步这就是废品，你的贡献才是最大的嘛。”

“这，我受之有愧啊，毕竟这东西配方是您做出来的，我只是操作工而已。”

“哪里来呢么多废话，让你接着就接着，我成了战略级科学家还怎么出国。你老老实实的顶着发明者头衔，该领奖就领奖，该做报告就作报告，这运气上的事情有什么好废话的，稀土原子和铜晶格的掺杂过程你不是写过论文吗？这高导电性耐低温铜合金配方你又不是没做出来过，这次只不过是把石墨烯纤维管在合金里面压扁错开罢了，有什么技术含量，都是运气，懂不懂。用高压电场共振来使得铜稀土合金均匀结晶有什么问题？你都发过十几篇稀土合金材料的论文了，你不上，让我这个基因科学的上？”

满脸涨红的王院长直接就跪了，这是真的跪了“干爹，儿子给您磕头了！”

李星火直接懵了，自己虽然在心里年龄上已经是七老八十的老人了，不过身体还是21岁小伙子，一下子被32岁的花白头发的人叫干爹还是大姑娘上花轿头一遭啊。他终于明白什么叫做恩同再造了。

“起来吧，让别人看见多不好，以后还是叫我董事长。我再怎么说还没结婚呢，哪里来这么老的干儿子，你要是18岁我还能认一个，你都32了。”李星火也是满面红光，没想到自己历经磨难，几十年之后老了老了，白捡一个干儿子，真是感受到了古人说的老来得子的喜悦。“这份实验步骤和数据你拿去销毁，论文写完了就发表了，后面的事情就不用我教你了吧？”

“我知道，干爹，哦，董事长，明天论文就能发表。不需要超过字，简单的介绍一下，把这超导材料的大概流程说一下就行。”