第21章 霍爾推進器，超導難題，原子能難題

陳諾仔細回想關於離子發動機的信息。

離子發動機，又稱離子推進器。

簡單理解就是先把燃料電離形成等離子體，因為離子帶電荷，這就可以通過電場柵板形成電磁場進行加速，類似電磁炮噴出去。

因為是電磁加速，燃料的噴射速度會很快，輕而易舉就能達到數十千米每秒，效率比化學燃料強的不是一點半點。

但離子推進器存在三個問題，一個就是靜電積累，另一個就是高速離子對柵板材料的侵蝕，最後就是單位噴射質量。

靜電積累形象點比喻，燃料就像是一對情侶，電離就等於把這對情侶拆分成電子和離子。

原本情侶在一起的時候，感情濃郁，電荷平衡。

現在被拆分成電子和離子，離子還用電場加速噴射出去了。

那麼剩下的負電電子就會如怨女曠夫般在設備內積累，當積累到一定程度，靜電效應就會影響設備的運轉。

而被噴射出去的離子，這也不想跟自己的電子分開，因為電荷效應，哪怕被噴射出去，這也會想盡辦法，找盡機會重新黏在飛船表面，進一步加大飛船的電場不平衡，拖慢飛船的速度。

不過這個問題解決起來並不難，只要把分開的電子收集出來，在離子被噴射出去之後，再把電子也噴出去中和，放飛這一對對的情侶就行了。

靜電問題好解決，但高速離子對材料的侵蝕，這就不可避免了。

用來加速離子的柵板，形象點比喻就是一塊塊帶孔洞的面板，通電之後，離子就會被加速通過孔洞噴射出去，但因為離子帶電荷的侵蝕，再加上高速撞擊的破碎，柵板往往堅持不了太長的時間就會GG。

最後的噴射質量，這又是離子推進器的另一個淚點。

如果把化學燃料推進器比作海嘯漫灌，那麼離子推進器就是童子撒尿。

一台液氫液氧火箭發動機，幾分鐘就可以燒光幾千噸的燃料，而一台離子推進器工作一天，消耗的燃料也就一百來克。

雖然離子噴射速度快，但量小也不頂飽啊。

這一個弊端導致單台離子發動機的推力，往往就只有幾十毫牛，換算成質量就是幾克，帶一張A4紙飛都勉強。

「動量守恆，在深空，推力和加速會不斷積累，離子發動機第三個問題影響不大。

一台的推力不夠，一萬台，百萬台總夠了。

走生物科技路線的文明，最喜歡的就是爆量。

真正難題是第二個，使用離子發動機本質是節省燃料，讓深空航行的飛船不用百分之九十九都是燃料。

但如果加速離子的柵板經常被侵蝕的話，這無疑會極大損耗飛船的資源。

看來要想使用離子推進器，只能考慮霍爾推進器的構造......」

陳諾分析著離子推進器的技術利弊，霍爾推進器，本質也是離子推進器，只不過是利用了霍爾效應。

霍爾效應：電流在磁場中通過時，電子或離子就會橫向移動，導致導體間有個橫向的電勢差。

因為電子和離子帶的電荷不同，這樣當電子和離子混在一起的時候，霍爾效應就能把它們分開，磁場再直接進行加速。

這樣的設計，等同於把原先電離的結構和加速結構合併到一起，捨棄了容易被侵蝕的柵板加速結構。

確定要研究的離子推進器類型，陳諾就投入到專心研究培育過程。

「推進器的前置科技都已經點亮，

霍爾推進器的磁圈磁極，這按照切割磁感線小傢伙的天然設計就行，給磁場通入電流，這就再接入一個發電模塊。

生物進化科技的魅力就是技術兼容性MAX，細胞層面沒問題，基因層面不崩潰，各種功能模塊和結構設計，你想怎麼組合就怎麼組合......」

生物進化雖然有很多弊端，比如材料剛性、材料強度、材料極限、材料細微精密度等都比不上真正的金屬材料陶瓷材料。

不過陳諾看來，生物進化的技術兼容性、製造成本、製造便利性這三點就可以掩蓋所有缺點。

建造發動機，工業機械科技體系需要在計算機模擬了又模擬，最後確定了模型就開始調整生產線，製造零部件組裝，實際運行時，發現有新的問題，這又要再次模擬改進。

而生物進化科技，這生物功能模塊，可以直接在實際運行的過程調整結構，哪裡不行調哪裡，反覆優化試錯最終就能得到最優解。

技術兼容性，因為技術不是進化出的特殊細胞結構，就是某種生物器官功能得到結構加強。

這樣只要具備基礎材料，具備了基礎的技術，剩下的高級應用陳諾就能跟搭積木那般搭建出來。

搭建出來的功能模塊還都支持「熱拔插」，哪個模塊不需要，細胞就可以直接自我死亡，把營養和能量釋放出來讓來其他模塊。

製造便利性更別說了，人類科技還需要送製造好的衛星上天，而陳諾只需要送一坨原材料物質上天，想要什麼功能等到了太空直接培育。

「多個電磁模塊並聯，得到的磁場終於滿足霍爾推進器的需求，電流強度也足夠了。

為了減少內電阻產生的熱量積累，影響細胞功能的運轉，整個推進器內部還集成了冷卻循環管道，這樣最終完成的推進器......

「等離子束噴射速度38千米每秒，產生推力......額，103毫牛！」

花了兩個月的時間，嘗試了上千種結構，運行微調不下數萬次，終於，陳諾用自己現階段進化出來的各種生物功能模塊，改良組裝出一台霍爾推進器。

一台微波爐大小，離子噴射速度達到驚人的38千米每秒，但推力卻只有103毫牛的霍爾推進器。

103毫牛，換算一下就是10.5克，這個推力也只有在無重力的太空才能使用，在星球內環境那只是自我感動的份。

當然，動量守恆，因為推力太小，這個霍爾推進器的食量也很低。

一天的時間，只需要123.6克的燃料。

比還在不斷升空往空間站輸送物質，一秒就燒四噸五噸噸燃料的火箭，無疑稱得上是小胃口。

「不過，因為內電阻的損耗，還有電離和加速的需求，這台霍爾推進器的功率卻超過兩千瓦，將近三匹的馬力。

三匹馬力的功率，推力卻只有10.3克，只能滋滋小水槍，生物超導材料必須要提上日程。」

「超導.....」

看著噴射出幽藍色光芒，美倫美央的霍爾推進器，陳諾計算一番對方的功率消耗，心裡忍不住搖頭。

超導，這是曾經橫在人類科技前面最大的一塊攔路石，如果不例外，這也會是陳諾以後需要面對的一個壁障。

雖然生物進化文明走的是跟機械工業文明不一樣的技術路線，但兩者實際也是殊途同歸，屬於對宇宙規則和四大基本力不同的理解和應用。

既然是殊途同歸，那麼「理論決定了科技的上限，材料決定了科技的極限」這一句話，同樣也適用於陳諾。

鑿開超導材料這一塊攔路石，核聚變、高速電磁炮，高能激光等就有實現的基礎。

鑿不開，文明就要被鎖死在核聚變之下，終其一生只能在一個個星系之間蛙跳，而無法進行一場真正的遠航。

看著遠處呼嘯著衝天而起，往太空運送物資的火箭，陳諾抬頭看向遙遠的太空：「根據太陽系的遺迹推測，人類消失之前，文明已經在採集氣態行星的資源，可控核聚變想必已經突破，常溫超導技術大概率已經攻克。

等離開地球，探尋人類遺迹時，說不定就能找到一絲進化的啟發。

另外還有生物原子能技術，原子能技術不突破，全部的進化生命就只能繼續使用低效的化學能。

很快就要離開地球，離開太陽系。

如果遭遇惡意的外星文明，單憑化學反應的能量效率，根本就支撐不了一場大規模的戰爭，同時也支撐不了大規模的生物培育進化。

這樣一算，離開地球了也是一堆的事情。

或許這也是從無到有進化出一個文明，一個人開創全部科技的弊端，解決一個問題，更多的問題就冒出來。

路漫漫其修遠兮啊......」