赫彭海默先生的主张

二、赫彭海默先生的主张

上述方案都要求用星际邮轮运送月壤,这个前提是:星际邮轮必须在月球软着陆。而在月球软着陆的成本很高。美国太空采矿先驱赫彭海默先生写过一本书——《空间城》,他在书中提出:将月球上的岩石熔融成液态,抽取玻璃纤维,编织成装月壤的玻璃纤维袋,月壤袋装在矿车上,加速矿车,使它达到3千米/秒的速度,抛向第一拉格朗日点L1。这些月壤袋到达L1点后,将被该处的矿石收集器汇集。因为月壤的速度由矿车,由磁悬浮轨道精确控制,所以抵达L1后的月壤余速不大,对矿石收集器的冲击力很小。运输飞船很容易停留在L1点。

而让月壤先集中到L1处的原因是:物体脱离月球引力后,原来细微的速度差异会明显放大。3000米/秒和3001米/秒的两袋月壤,脱离月球引力后,一个速度变成0,另一个却还保留77米/秒的速度!经过长距离运行后,方向的微小差异也会产生严重后果。而磁悬浮轨道釆用的是抛射方式,无法精确地控制速度的大小和方向。因此必须利用L1点的特性,让步调不整齐的月壤袋集中起来,便于收集。

既然月壤一定要通过L1点,那么太空生产基地就应该建在从L1出发,最容易到达的地方!即只要9米/秒的速度变化,就能进入的:远地点约32万千米,近地点约16万千米的轨道。它运行一周不到两星期。从大地天梯到这里,也比到L4(L5)更容易。这样大约每过27.3天,基地就会处于接收矿物的最佳位置。时间点到了,磁悬浮轨道暂停发射,运输船缓缓退出L1点,然后凭着惯性朝预定的轨道奔去。到达基地轨道附近后,运输船被基地捕获。

如果每年要收集1000万吨月壤,那么矿石收集器一次就要运送74.8万吨的月壤,这相当于一座金字塔的重量了。另外,月壤到达L1点后,对矿石收集器难免有冲击。只能将矿粉气化加速喷出。这要求每台矿石收集器上至少有一台核电站。

一辆矿车如果装多袋月壤,因月壤初始位置不同,抛射后的速度和方向肯定有差异。待月壤飞行6.5万千米后,必然会㪚布到很大的范围,从而使一些月壤逃逸。这决定一辆矿车只能装1袋月壤!考虑到磁悬浮轨道应该兼有发射载人飞船的任务。因此加速度不宜超过4倍重力加速度。为了安全,一条磁悬浮轨道上只能有一辆矿车。这样须隔75秒才能发射一袋月壤。如果年发送量再提高到1000万吨,这样每袋月壤的质量要达到24吨。尽管月球重力只有地球的1/6,对玻璃纤维袋也是个严重考验。

月球上没有空气,不会将沙石吹上路面。不怕撞上动物,磁悬浮轨道可不建在桥上;月球两极凹地,长年不见阳光,气温低于零下100摄氏度,可大大减少用于磁悬浮的液态空气份量;轨道磁铁不会锈蚀;这都是在月球建设磁悬浮轨道的优势。但月球非常缺水,而且在真空条件下,没等到水泥凝固,水就挥发光了。总不能把预制混凝土构件也运到月球上去吧?

解决的办法是:用容量为1000吨的电炉将月壤加热到半熔融状,压进模具中,铸造成截面呈“工”字形的整体路面。路面上有各种凹槽,安放磁铁和钱圈;铺设时,在路面和下面的岩石上钻孔,压入石柱锚定,各块路面也互相咬合,形成一个整体。这样做的原因是:月球重力小,路面与月面间的摩擦力,抵御不了加速矿车产生的水平力!

当然也可以将生产基地改在离地心16万千米的正圆轨道上。这样基地每7.36天绕地球一圈,因月球绕地球一周是27.32天。大约每过10天基地就会处于接收矿物的最佳位置。于是月壤收集器只要在L1处待10天就可以了。它的容量也可减少到27.4万吨。

这时基地环绕速度为1578米/秒。比月壤收集器到达该处时的速度慢245米/秒!这种情况下,月壤收集器不能直接停靠。二次大战胜利后,居民欢迎凯旋的士兵,将西瓜抛向士兵坐的吉普。谁知车速太快,本来无害的西瓜变成了夺命“炸弹”。一次世界大战时,飞机速度慢,驾驶舱不封闭。飞行员常见“飞虫”从身边飞过。有人用帽子捞到了一只“飞虫”,看后吓了一跳,原以为无害的小“飞虫”,竟然是子弹!可见月壤收集器安全停泊的关键:缩小两者之间的速度差。如何缩小速度差呢?

一种方案是:在基地上安装两个加速圆环,环上系缆绳,绳长6千米,二绳顶端连着大网。圆环以每圈152秒的速度旋转,使网兜以每秒3米的速度逼近猎物。网住月壤收集器后,圆环进入发电模式,使收集器减速,停靠到基地码头。