宇宙电波第二百零六章：视察能源号
“咱们能源号飞船的舱室设计考虑到长时间处在太空失重环境，特别是飞船上升阶段的加速度和减速度会使人体发生平衡功能紊乱、体内组织位移、肌肉萎缩、骨质脱钙等病变。”
“为了在那种环境里保证人的生存，我们部门研制出了特质密的防辐射材料，这每个房间里都配备能供人正常生活的空气、水、温度等基本生命保障条件。”
“还有的房间里有为外空间工作的舰员装备的宇航服，一旦宇航员要走出飞船座舱到太空中工作，所有的生命保障系统便全由宇航服提供。”
“这建造飞船需要的考虑的问题特别多，光这外壳材料的研制就要经过两道关卡，过载关和火焰关，飞船高速进入稠密大气层时会产生巨大的冲击过载，就像飞机撞山一般。”
“这火焰关，是飞船与空气的剧烈摩擦会产生几千度的高温，没有防护，钢筋铁骨也会化为灰烬。”
“这么复杂？”
张明阳真没想到建造一艘宇宙飞船会有这多考虑。
“总督察，这航天系统应该说是现代典型的复杂工程大系统，它规模庞大、系统复杂、技术密集、综合性强，以及投资大、周期长、风险大、应用广泛和社会经济效益十分可观等特点，是国家级大型工程系统。”
“组织管理航天系统的设计、制造、试验、发射、运行和应用，要采用系统工程方法，在航天工程实践中形成了航天系统工程，进一步丰富和发展了系统工程的理论和方法。完善的航天系统是现在一个国家航天实力和综合国力的重要标志。”
“这个我知道，航天强国，就强在全体系建设。”
“您说的没错。”范志勇两眼发光开始讲起宇宙飞船的意义，“总督察，这载人航天技术是人类最伟大的探索，在科技方面，因为载人航天技术是科技密集综合性尖端技术，它体现了现代科学技术多个领域的成就，同时又给予现代科学技术各个领域提出了新的发展需求，从而促进和推动整个科学技术的发展，也就是说一个国家载人航天技术的发展，可以反映这个国家的整体科学技术和高技术产业水平，如系统工程、自动控制技术、计算机系统、推进能力、环控生保技术、通信、遥感、测试技术等。”
“这些技术也体现了这个国家的近代力学、天文学、地球科学和空间科学的发展水平，特别是这个国家的航天医学工程的发展水平，如果没有航天医学工程的研究与发展，想要把人送进太空并安全、健康、高效地生活和工作是不可能的。”
“还有就是载人航天的发展能更好地开发太空资源为地球人类造福。现已知浩瀚的太空是人类巨大的宝库，它含有丰富的资源，而载人航天事业是使用通向这个宝库的桥梁，总督察您试想您在太空对地球居高临下，能以各种不同的手段对地球进行观测，它可以比无人的探测和遥感获取更多的信息和资料。”
“而太空工厂的工艺加工几乎成了“魔术”，它在微重力、真空和无对流的条件下，可以制造地球上难以完成的合金材料和“灵丹妙药”以及有关产品。太空工厂的产品或半成品送回地面后，这会是“新的工业革命”。”
范志勇讲了一大堆，话题也越说越偏离能源号，扯到了人类发展上。
“范组长，咱们是不是去别的地方看一看？”
“呃？好！”
幸好张明阳打断了他，不然他能说一天。
出了人员住仓，二人继续往后走，来到了一号厨房，这里的布局跟外面的餐厅厨房有点像，五个灶眼，有烤箱还有微波炉，反正厨具是应有尽有。
“总督察，这是飞船三个餐厅中的一号餐厅，这里可以容纳一百五十人同时进餐。”
“好。”
张明阳走到灶眼前翻了翻，看了看厨具和用餐工具，“范组长，用这个炒菜它不会有烟尘和气味么？”
“这个没问题。”范志勇回答的特别肯定，“总督察，您看这个。”
他指着墙上的一个大显示器，“飞船起飞以后，重力系统和供氧系统都会打开，数据的正常值都会在这里显示。”
“飞船仓内的重力与地球上的重力是一样的，厨房里加工食物产生的烟尘和气味会随着管道储存在一个空箱里，等空箱装满，会隔断管段，将空箱里的废气和废物排出去，绝不会影响内部的氧气值。”
“原来是这样？”张明阳算是开眼了。
厨房看完，二人接着往后走，这时候通道两侧的墙上出现了许多显示器，张明阳看到后问道身后范志勇，“范组长，这这么多显示器是用来干什么的？”
范志勇解释道：“总督察，这是舰员领取每日任务的地方，这周围都是人员住仓，他们每天会根据飞船上的时间安排工作和休息，就是起个提醒作用。”
“奥对了！”说起时间，张明阳一直有个疑问，他问道：“范组长，听说太空中的时间与地球时间不一样，宇航员在太空里会显得特别年轻是不是真的？”
听到这个问题，范志勇笑了起来，他回道：“总督察，这个问题涉及到相对论的时间膨胀效应。不同参照系的时间流逝速率并非完全是一样的，时间是相对的，飞船在太空中相对于地面高速运动，并且他们离地心更远，所受到的地心引力作用比地面上弱，所以太空中的舰员与地面上的人会经历不同的时间流逝速率。”
“根据狭义相对论，对于地球上的人来说，高速运动的航天员所经历的时间放慢了。宇航员在太空中的飞行高度一般为400公里，这意味着他们会以77公里/秒的速度相对于地球运动。根据动钟变慢效应，航天员的时间每秒会比地球上慢0327纳秒，这意味着一天会慢28微秒，一年会慢10毫秒。”
“根据广义相对论，这由于太空中的航天员离地心更远，受到的地心引力作用越弱，所以航天员所经历的时间会更快一些。航天员比地面上的人离地心远了400公里，根据引力时间膨胀效应，航天员的时间每秒会比地球上快0041纳秒，这意味着一天会快35微秒，一年会快13毫秒。”
“因此，总得来说，航天员在太空中过得的时间会更慢一些，但这种效应小到可以忽略不计，因为每天才会慢25微秒，一年也就慢9毫秒。”
“如果地球上两个相同年龄的人，有一个在地球上，还有一个去了太空，虽然去了太空那个人回到地球上时，确实会比留在地球上的人年轻一些，但这种效应是可以忽略不计的，因为速度还不够接近光速，并且引力差距也不够极端。”
“所以航天员在太空中不会变得越来越年轻。这只是在地球上的人看来，航天员时间过得更慢一些。但对于航天员自身来说，时间照常流逝，他们的寿命是不会因此而增加。相对论所说的时间差异是不同参照系的比较结果，而非相对于自己。”
张明阳点了点头，算是听明白了。
“哎？对了！”
“范组长，我记得能源号是超光速飞行，那人回来也不会产生变化？”
范志勇这时点了点头，“会，在相对论中，时间流逝是会随着物质速度的加快而减慢的，这就是狭义相对论中的“钟慢效应”。”
“根据公式我可以给你计算一下，如果宇航员以80的光速飞行，那么他的时间流速就是地球上的06倍：地球上过了10年，对宇航员来说只过了6年；如果宇航员的速度接近90光速，那么地球上的10年，对于宇航员来说更只有435年；如果宇航员能够达到光速的99，地球的10年在宇航员眼中只过了14年……”
“同样的，这个问题中的“10年”，也是个相对的时间，要看这10年是哪里的10年。如果问题中的10年是地球上的10年，那么宇航员的年龄，也就根他飞行的实际速度有关：80光速下26岁，90光速下24岁，99光速下21岁……如果问题中的10年是宇航员的10年，那么根据他不同的飞行速度，地球上的时间也过去了166年，23年，71年。”
“这时候就出现了我们古人所说的“天上一日，人间一年”，确实有很多异曲同工之妙。一个年轻人在太空飞行了一段时间，回到地球发现自己的同龄人，都变成了老爷爷老奶奶……。”
“那我明白了，也就是说等他们回来我有可能都是老头了，他们还是年轻人。”
“哈哈…”
“总督察您说笑了，咱们去动力舱看一下吧。”
“好”
范志勇带着他往下走去，穿过一片通道隔仓，二人来到一处巨大空间。
“我的天！”
张明阳抬头望着面前这个庞然大物不由的发出惊叹，“这也太大了！这就是反物质发动机？”
范志勇点了点头，“反物质发动机的设计方案主要有四种。”
“固体核心，湮灭在一个固体核心的热交换装置内进行，产生的热量将氢推进剂加到高热，然后从喷口喷出，效率和推力都比较高，但由于原材料的原因，比冲量最多只能达到1，000秒。”
“气体核心，让反物质同氢推进剂直接反应湮灭，产生的带电介子以磁场控制并将氢推进剂加到高热，但这样会产生一些无法控制的γ射线，比冲量能达到2，500秒。”
“离子浆核心，以比较多的反物质注入氢推进剂并湮灭产生高热的离子浆，并以磁场来容纳它们，然后将离子浆喷出产生推力，这样同样会产生一些无法控制的γ射线，但这种方式不受原材料的限制，比冲量可以很高，大约在5，000秒到10万秒之间。”
“粒子束核心，直接一对一地湮灭，然后以磁场控制带电介子并把它们直接从喷口喷射出去，由于这些介子的运动速度接近光速，发动机比冲量可能要超过1千万秒。
“您面前这座就是第四种粒子束核心，因为它湮灭产生的带电介子在衰变后变成半衰期更长的带电μ介子，用这个方式只需要反物质燃料，不需要推进剂，可以极大地减少飞船的负载。”
“真是太壮观了！”
看着它，张明阳觉得这世界上不会再有比它更厉害的引擎了。
“总督察，您草率了。”
“什么意思？”
范志勇指着引擎说道：“光凭它是无法超光速飞行的。”
“什么？”
张明阳有点吃惊，“你是说这引擎无法超光速？”
范志勇摇了摇头，“它接近光速都难！”
“不会吧？”
张明阳还是第一次听说，“可所有人都说能源号可以超光速飞行，这怎么突然连光速都达不到了？”
“您先别急，我还没说完，这粒子束引擎只是发动机的一部分，它后面还有一个光子反应器。”
“光子反应器？这是什么？”
范志勇给他解释道：“光子就是光的粒子，这台发动机之所以能够超越光速，其实是因为反物质负责给反应器内部的电磁场来加速带电粒子，一旦带电粒子在充满光子的反应器内被加速超过了光子的速，就会发出淡蓝色的光辉。”
“当带电粒子被加速到超过光速的时候，这些粒子将光子挤压，形成了一种波，光波的能量逐渐增加，就形成了光暴现象，就是凭借着光速才将飞船推到超光速。”