第406章 如果您问我必须成功的决心,那是百分之一百
转眼间,时间来到了2023年5月份。
经过三个月的连续奋战,月球智能工厂的详细设计方案终于出炉,效率不可谓不快。
现在这个当口,时间才是所有资源里面最为宝贵的一项,慢不得。
5月8日,陆安在京主持召开了方案评审会。
与会者除了核心团队,还有来自航天科技集团、核工业集团、仲科院、多个高校的近百名专家。
陆安向付晨示意,他领会其意便开始介绍总体设计框架。
「我们的方案是分三阶段发展————」他调出一张时间轴图,上面密密麻麻标注著数百个节点。
【第一阶段:先锋期(2023—2024)】
「这一阶段的目标,是在静海建立滩头阵地」。」付晨指著图上最初的几个节点,「发射首批1000个MR—1型机器人和基础设备,在选定的精确位置著陆。」
具体任务包括著陆与部署、选址确认、场地平整、能源部署、3D列印测试。
著陆部署分三十次发射,将1000个机器人和核反应堆、3D列印系统、通信设备等运送至月面。机器人自行驶出著陆器,在预定区域集结。
机器人对周边10平方公里范围进行详细勘察,确认最终的工厂精确位置。
虽然已经有遥感数据,但月面实地情况可能有所不同。
用机器人和推土设备,将选定区域平整为可以建设工厂的场地。
需要移走的月壤,正好作为后续3D列印的原料。
安装小型核裂变反应堆,为初期工厂提供电力。
用第一批月壤烧结3D印表机,制造简单的结构件和工具,验证技术可行性。
到2024年底,形成年产1000吨月壤加工能力。能够生产简单的支撑结构、工具、备件。
「1000吨听起来不大————」付晨说道:「但这只是开始,我们要用这1000吨产能,去制造更多的机器人和设备,为第二阶段的指数扩张打下基础。」
付晨切换到第二张图,上面的节点明显密集了很多。
【第二阶段:扩张期(2025—2026)】
「这一阶段的核心是指数扩张」。」他有条不紊地阐述道:「第一阶段形成的1000
吨产能,将用于制造更多的机器人、更多的采矿设备、更多的3D印表机,机器人数量从1000个升到3000个以上,而工厂规模扩大五倍。」
具体任务包括资源开采、金属冶炼、3D列印工厂、精密加工、机器人生产线。
该阶段的机器人开始大规模开采月壤,采掘点分布在工厂周围几十平方公里内,运输车辆往返穿梭。
建立月壤冶炼系统,利用高温,聚焦太阳光或电加热还原钛铁矿,提取铁、钛、铝等金属。
初期以钛为主,因为它是制造发动机结构件的首选材料。
建立大型3D列印车间,用提炼出的金属粉末,列印发动机壳体、管道、阀门等大型部件。
建立机械加工车间,对列印出的毛坏进行精加工,达到设计精度。
建立机器人组装线,用本地生产的部件和从地球运来的核心器件,晶片、传感器、电机等,组装新的机器人。
到2026年底,形成年产15万吨复杂部件的能力,能够生产发动机的主要结构件和光帆的支撑结构。
「15万吨。」有人轻呼。
指数增长就是这么快,从1000吨到15万吨,是150倍的增长,这正是「机器人生产机器人」的效率。
【第三阶段:量产期(2027—2028)】
付晨调出最后一张图。
「这一阶段的目标是全面量产,到2027年,月球工厂应该已经形成了相对完整的工业体系,包括采矿、冶炼、加工、组装,所有环节都正常运转,从这一年开始,我们要批量生产祝融—1」发动机和光帆模块。」
该阶段的具体任务包括发动机量产、光帆量产、发射产地建设、精密器件运输、轨道转移系统等。
在月球建设专门的发动机总装线、建设纤维拉丝厂和薄膜编织厂,年产光帆材料1000
吨以上,同时生产支撑结构和部署机构。
在工厂附近建设月面发射场,成品发动机和光帆模块送达月球轨道,再由轨道转移飞行器送往小行星。
发动机的控制单元、传感器、晶片等精密器件从地球生产运输。
这些部件体积小、质量轻,可以通过常规火箭运送,无需在月球建立生产线。
关键是做不到这么短的时间的内在月球建立这些生产线,晶片制造是极为复杂的产业链,整个产业链条包含2000多道工序,在地球上重建一条完整的产业链都不易,更别说在月球从无到有的开荒了。
最后是星界动力航天在月球建立发射体系,在地月空间部署一批「太空拖船」,负责将从月球发射的发动机和光帆模块转运至「蒙特摩洛斯」附近。
随著付晨讲完,会议室里陷入短暂的沉默。
这个计划的规模,已经超出了在场大多数人的想像。
如果把曼哈顿计划比作「制造原子弹」,阿波罗计划比作「登月」,那么月球超级智能工厂计划,就是两者的结合再乘以一百,一千甚至一万。
「时间太紧迫了。」一位老专家颇为担忧道:「这么短的时间从无到有干成这些,这是人类工业史上从未有过的速度。」
「确实紧。」陆安终于开口:「但有两个因素可以帮助我们,一为指数增长,二为简化设计。」
第一阶段1000个机器人,到第二阶段可能变成5万个,第三阶段可能变成50万个。
如果机器人数量足够,建工厂就像细胞分裂一样快。
发动机和光帆,不追求最优性能,只追求能用。
陆安看向那位老专家又说道:「————就像二战时美国的自由轮」,当时为了快速造船,他们放弃了很多传统工艺,用焊接代替铆接,用标准化模块代替定制设计。」
「结果呢?平均建造周期从半年缩短到42天,总共造了2700多艘。
,「这些船质量比不上传统轮船,但它们赢得了大西洋战役。」
「我们要的也是这种效果,只要发动机能工作三年,推力能达到设计值的一半,就算成功。」
「2000个不够就3000个,4000个,只要数量堆上去,总能达到需要的v。」
这个逻辑虽然粗糙,但在极端条件下,确实可能是唯一可行的路径。
最终,方案获得通过。
月球工厂能否成功,最关键的环节还是机器人,可以说是核心中的核心。
因为人是没法大规模送到月球去建设工程的,只能派遣少量的人员过去,所以建设的绝对主力军,在当前人类技术条件水平下,有且只能靠机器人。
到了5月中旬,第一批「MR—1」样机下线。
十个银白色的机器人整齐排列在测试场中,看起来就像科幻电影里的道具。
嘉宁市远郊,一座占地五万平方米的「月面模拟试验场」已经建成。
这是为了模拟月球环境而专门建造的设施,地面铺满了模拟月壤的火山灰,照明系统模拟太阳角度,温度可以调节到—180到130摄氏度,还有一个巨大的真空罩可以把整个场地抽成低压。
当然,这无法完全模拟月球的真空和1/6重力,但已经是在地球上能做到的极限。
到了5月21日,第一批测试开始。
「通信延迟测试。」付晨在控制室里下达指令,信号经过模拟延迟器,人为增加了1
3秒的延迟。
场地上,十个机器人开始执行一个简单的任务。
在指定区域挖一个坑,然后把挖出的土运到另一个区域。
在地球上实时遥控,这个任务很轻松。
但现在,每个指令都要等1.3秒才能到达,再等1.3秒才能收到反馈。
操作员很快就发现,这种方式根本行不通。
等看到机器人挖错了地方再发指令纠正,它已经作业有一段时间。
「切换到自主模式。」付晨下令。
机器人上的指示灯从蓝色变为绿色,控制室的屏幕上,实时画面旁边出现了一个新窗□。
那是机器人「看到」的世界。
周围的环境被雷射雷达扫描成三维点云,任务目标被标注成高亮区域,每个机器人都有自己的规划路径。
「它们开始协商了。」
十个机器人的路径在三维图上显示为不同颜色的线条。
它们一开始有些混乱,几条路径重叠在一起,显示可能会有冲突。
但很快,线条开始自动调整。
有的机器人主动让出路径,有的机器人改变作业顺序。
三分钟后,所有机器人都找到了各自的位置,开始协同工作。
一号机器人驾驶著一台大型挖掘设备开始挖掘,模拟月壤被铲起,倒入旁边二号机运输车。
装满后,二号机器人驾驶车辆驶向指定倾倒区。
三号机和四号机负责平整三号机的卸料区。
五号机在监测挖掘深度————
整个过程流畅得如同排练过无数遍。
群体智能算法开始工作了,它们之间一直在交换信息,位置、任务进度、资源需求。
每个机器人都在用「蚁群算法」计算最优路径。
整个集群就像一群蚂蚁,虽然没有指挥官,但能高效完成复杂任务。
真实世界中,蚂蚁在寻找食物时会释放信息素,其他蚂蚁会跟随信息素浓度高的路径,从而逐渐找到从巢穴到食物的最短路径。
这个机器人集群也是异曲同工,让机器人在移动时留下虚拟的「信息素」,经过某个区域时,会在共享地图上标记「这条路最近」「这个区域资源丰富」等信息。
其他机器人根据这些信息调整自己的路径,整个集群就会自发形成最优的作业模式。
「测试极限情况。」
付晨在控制台上操作了几下,屏幕上,模拟系统突然「故障」了三个机器人,它们的图标变红,停止移动。
剩下的七个机器人立即感知到了变化。
它们暂停了半秒,似乎在「思考」,然后开始重新规划任务分配。
原本由故障机器人承担的工作,被自动分配给最近的机器人。
整个集群的作业效率虽然有所下降,但没有崩溃,并且迅速得到恢复。
「好。」付晨赞许地点头,「容错机制有效。」
「再加一个故障。」付晨又模拟了一个机器人失灵。
六个机器人再次自动调整。
「再加一个————」
一直加到只剩三个机器人时,集群终于无法完成任务了。
但即使是这三个,也没有放弃。
它们自动选择了优先级最高的任务继续执行,而不是茫然无措。
这是分布式智能的优势,没有单点故障。
只要还有一个能工作,它就会尽力执行任务。
测试持续了一整天。
到傍晚时,十个机器人已经在模拟场地上挖掘了约500吨模拟月壤,移动距离累计超过100公里,没有发生一次碰撞或冲突。
陆安看到报告很满意,MR—1型机器人通过第一阶段测试。
下一步是环境适应性测试,高温、低温、辐射。
辐射测试需要专门设施。
不过中科院那边已经准备好了,下个月会送几个样机过去。
时间来到6月6日。
陆安来到京城,带著最终成型的《月球工厂方案可行性研究报告》摆在最高决策层的会议桌上。
报告的核心结论是,技术可行性,中等偏高。
主要风险点有这么几个。
月壤中氦—3的提取效率,理论可行,但大规模提取的经济性需要验证。
基于嫦五的月壤分析,实验室数据表明,每吨月壤可提取氦—3约0.5到1.5克,要满足2000台发动机的燃料需求要处理40亿吨月壤。
——
这个体量规模即便在地球都不是小数,对于月面而言,更是史无前例的规模,但若不计成本,以当前爆发后的生产力水平也并非做不到。
大型光帆的太空展开,理论方案存在,但从未在如此尺度上验证。
1000平方公里的帆面,相当于14万个足球场面积总和。
在太空中展开如此巨型的结构,任何微小的失误都可能导致失败。
不过有备用方案,如果光帆展开失败,可以增加发动机数量作为补偿。
机器人集群在极端环境下的长期可靠性,地面测试表明,机器人在模拟月面环境中可以正常工作。
但真正月球的长期考验,包括辐射、温差、月尘,是地面无法完全模拟的。
冗余设计是关键,即使50%的机器人失效,剩余的仍能完成任务。
风险都有应对预案,且随著技术进步,成功率可逐步提升。
时间可行性方面,紧迫但可行。
陆安在报告中重点列举了七个关键节点。
2023年底前,启动首次发射;
2024年底前,月面工厂初步建立;
2025—2026年,指数扩张期;
2027—2028年,量产期;
2029—2034年,持续发射和安装;
2034年底前,完成全部部署;
2035年,启动发动机和光帆。
如果这些节点都能按时达成,则2036年轨道修正窗口可赶上。
成本估算约39万亿元人民币。
这个数字毫无疑问是个天文数字,是三峡工程的近200倍,是载人航天工程的一千倍左右。
但若是翻开「坤舆」计划的预算表时,又是小巫见大巫。
「坤舆」计划的总预算是几千万亿,与之相比只占1%左右,连零头都算不上。
不过「坤舆计划」是底牌,是万一所有拦截方案都失败后的最后保障。
它花几千万亿,保的是14亿人的命,若粗略的均摊到个人,平均每人占超300万元。
而这个月球工厂计划,花的是「坤舆计划」的百分之一都不到,但只要成功捕获小行星,就能让世人根本不用进地下城。
这笔帐,怎么算都划算。
国际合作空间,陆安在报告中给出「广阔」二字的结论。
阿镁立卡、大鹅、欧公子、包括小本子、棒子都表达了参与意愿。
如果成功整合,可分摊约40%的成本,同时降低国际正治阻力。
反正有人愿意来掏钱,何乐不为?
陆安给该计划做出的总结论是,战略价值极高。
成功则一举三得。
避免撞击,解除灭绝级威胁;
获取资源,包括室温超导矿石、稀有金属、贵金属,足以支撑人类文明未来千年的发展;
确立主导地位,在深空开发领域将占据绝对领先地位,成为人类走向星辰大海的引领者。
此刻的会议室里,长者们翻阅著陆安递交的报告,不时低声交换意见。
终于,主持会议的那位长者合上文件,抬起头。
「这是一个惊人的方案。」
他的声音不高,整个会议室都安静下来。
不一会儿,他看向坐在会议桌一端的陆安,问道:「陆安同志,你对此有多少把握?」
闻言,陆安沉默了片刻。
「如果问技术把握————」陆安缓缓说:「我可以给您一个明确的数值,68%,这是经过严格计算后得出的概率,考虑了所有已知风险。」
陆安顿了顿,声音变得更加坚定:「但如果您问我必须成功的决心,那是百分之一百,因为失败意味著什么,我们都清楚。」
长者注视著他,良久。
然后他点了点头,只有四个字,却重如千钧:「那就做吧。」
2023年6月8日,国家正式批准「月球智能无人工厂计划」,代号「人」。
同日,通过外事渠道,向阿镁、大鹅等发出正式合作邀请。
其实东方自己单干完全是有这个能力的。
拉他们进来,并不指望他们能在技术层面做出多大的贡献,主要是让他们也掏钱出资源,以及在正治上达成一致步调。
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