月壤冶金产品的综合利用
月壤冶金产品主要金属是铁、铝、钛。其中铁与铝相比,具有成本低,强度大,但密度太高,建造飞船耗费燃料多等特点。因为系留卫星只凭惯性运动,无须加速,重一点没问题。用钢材建系留卫星正合适。
按前述条件估算,用月壤炼钢并将钢运抵系留卫星的费用,大约4万元/吨。只有地面运来的建筑材料价格1/10。这样系留卫星住宅的成本就可以降到6万元/平方米了。虽然开展月壤冶金,至少要投入4万亿。但考虑到系留卫星最终质量将达到数十亿吨,另外还要建许多星际采矿飞船,那么这笔投资还是划算的。
就是冶金剩下的“矿渣”,也是宝贝。它的成分几乎是纯二氧化硅,当然还有磷、氟、钡、碳、硫和没有提炼干净的钙、镁、钾、钠、铁、铝等。这种“矿渣”正是制造玻璃和太阳能电池板的原料,可用来生产玻璃和陶瓷制品。它还是太空城的紧缺物资——土壤。有了一层6米厚的土壤,等于给太空城披上厚厚的盔甲,能有效地将无孔不入的宇宙射线挡在太空城之外。最后,这些矿渣还是电火箭必不可少的工质,仅仅为了获得这些工质,就值得进行月球开发了!
因为化学火箭的喷气速度最多4千米/秒,耗费的工质多,且价格高。所以系留卫星安装的是电火箭。当气化了的矿渣以每秒10千米的速度喷射时。每枚电火箭将能提供20万牛顿的推力。每天消耗工质1728吨。
太空飞船的工质是一种珍贵资源。在整个太阳系中,岩石星球的总体积,不超过三个地球!(不考虑液态和气态星球内核中的岩石)水和气体的蕴藏量要多一些。但相距遥远。这些宝贵的物质在太空被火箭喷射出去后,就永远地失去了。因此未来的人们总是尽可能地避免采用火箭发动机。
如果必须用火箭发动机,通常办法就是提高喷气速度:只要是把喷气速度提高10倍。就可以将工质消耗削减为原来的1%!只是推力也减少到原有的1/10。但采矿飞船很少会追求太高的喷气速度。因为到达小行星带后,就不难捕获小行星了……