第21章 霍尔推进器，超导难题，原子能难题
陈诺仔细回想关于离子发动机的信息。
离子发动机，又称离子推进器。
简单理解就是先把燃料电离形成等离子体，因为离子带电荷，这就可以通过电场栅板形成电磁场进行加速，类似电磁炮喷出去。
因为是电磁加速，燃料的喷射速度会很快，轻而易举就能达到数十千米每秒，效率比化学燃料强的不是一点半点。
但离子推进器存在三个问题，一个就是静电积累，另一个就是高速离子对栅板材料的侵蚀，最后就是单位喷射质量。
静电积累形象点比喻，燃料就像是一对情侣，电离就等于把这对情侣拆分成电子和离子。
原本情侣在一起的时候，感情浓郁，电荷平衡。
现在被拆分成电子和离子，离子还用电场加速喷射出去了。
那么剩下的负电电子就会如怨女旷夫般在设备内积累，当积累到一定程度，静电效应就会影响设备的运转。
而被喷射出去的离子，这也不想跟自己的电子分开，因为电荷效应，哪怕被喷射出去，这也会想尽办法，找尽机会重新黏在飞船表面，进一步加大飞船的电场不平衡，拖慢飞船的速度。
不过这个问题解决起来并不难，只要把分开的电子收集出来，在离子被喷射出去之后，再把电子也喷出去中和，放飞这一对对的情侣就行了。
静电问题好解决，但高速离子对材料的侵蚀，这就不可避免了。
用来加速离子的栅板，形象点比喻就是一块块带孔洞的面板，通电之后，离子就会被加速通过孔洞喷射出去，但因为离子带电荷的侵蚀，再加上高速撞击的破碎，栅板往往坚持不了太长的时间就会GG。
最后的喷射质量，这又是离子推进器的另一个泪点。
如果把化学燃料推进器比作海啸漫灌，那么离子推进器就是童子撒尿。
一台液氢液氧火箭发动机，几分钟就可以烧光几千吨的燃料，而一台离子推进器工作一天，消耗的燃料也就一百来克。
虽然离子喷射速度快，但量小也不顶饱啊。
这一个弊端导致单台离子发动机的推力，往往就只有几十毫牛，换算成质量就是几克，带一张A4纸飞都勉强。
“动量守恒，在深空，推力和加速会不断积累，离子发动机第三个问题影响不大。
一台的推力不够，一万台，百万台总够了。
走生物科技路线的文明，最喜欢的就是爆量。
真正难题是第二个，使用离子发动机本质是节省燃料，让深空航行的飞船不用百分之九十九都是燃料。
但如果加速离子的栅板经常被侵蚀的话，这无疑会极大损耗飞船的资源。
看来要想使用离子推进器，只能考虑霍尔推进器的构造......”
陈诺分析着离子推进器的技术利弊，霍尔推进器，本质也是离子推进器，只不过是利用了霍尔效应。
霍尔效应：电流在磁场中通过时，电子或离子就会横向移动，导致导体间有个横向的电势差。
因为电子和离子带的电荷不同，这样当电子和离子混在一起的时候，霍尔效应就能把它们分开，磁场再直接进行加速。
这样的设计，等同于把原先电离的结构和加速结构合并到一起，舍弃了容易被侵蚀的栅板加速结构。
确定要研究的离子推进器类型，陈诺就投入到专心研究培育过程。
“推进器的前置科技都已经点亮，
霍尔推进器的磁圈磁极，这按照切割磁感线小家伙的天然设计就行，给磁场通入电流，这就再接入一个发电模块。
生物进化科技的魅力就是技术兼容性MAX，细胞层面没问题，基因层面不崩溃，各种功能模块和结构设计，你想怎么组合就怎么组合......”
生物进化虽然有很多弊端，比如材料刚性、材料强度、材料极限、材料细微精密度等都比不上真正的金属材料陶瓷材料。
不过陈诺看来，生物进化的技术兼容性、制造成本、制造便利性这三点就可以掩盖所有缺点。
建造发动机，工业机械科技体系需要在计算机模拟了又模拟，最后确定了模型就开始调整生产线，制造零部件组装，实际运行时，发现有新的问题，这又要再次模拟改进。
而生物进化科技，这生物功能模块，可以直接在实际运行的过程调整结构，哪里不行调哪里，反复优化试错最终就能得到最优解。
技术兼容性，因为技术不是进化出的特殊细胞结构，就是某种生物器官功能得到结构加强。
这样只要具备基础材料，具备了基础的技术，剩下的高级应用陈诺就能跟搭积木那般搭建出来。
搭建出来的功能模块还都支持“热拔插”，哪个模块不需要，细胞就可以直接自我死亡，把营养和能量释放出来让来其他模块。
制造便利性更别说了，人类科技还需要送制造好的卫星上天，而陈诺只需要送一坨原材料物质上天，想要什么功能等到了太空直接培育。
“多个电磁模块并联，得到的磁场终于满足霍尔推进器的需求，电流强度也足够了。
为了减少内电阻产生的热量积累，影响细胞功能的运转，整个推进器内部还集成了冷却循环管道，这样最终完成的推进器......
“等离子束喷射速度38千米每秒，产生推力......额，103毫牛！”
花了两个月的时间，尝试了上千种结构，运行微调不下数万次，终于，陈诺用自己现阶段进化出来的各种生物功能模块，改良组装出一台霍尔推进器。
一台微波炉大小，离子喷射速度达到惊人的38千米每秒，但推力却只有103毫牛的霍尔推进器。
103毫牛，换算一下就是10.5克，这个推力也只有在无重力的太空才能使用，在星球内环境那只是自我感动的份。
当然，动量守恒，因为推力太小，这个霍尔推进器的食量也很低。
一天的时间，只需要123.6克的燃料。
比还在不断升空往空间站输送物质，一秒就烧四吨五吨吨燃料的火箭，无疑称得上是小胃口。
“不过，因为内电阻的损耗，还有电离和加速的需求，这台霍尔推进器的功率却超过两千瓦，将近三匹的马力。
三匹马力的功率，推力却只有10.3克，只能滋滋小水枪，生物超导材料必须要提上日程。”
“超导.....”
看着喷射出幽蓝色光芒，美伦美央的霍尔推进器，陈诺计算一番对方的功率消耗，心里忍不住摇头。
超导，这是曾经横在人类科技前面最大的一块拦路石，如果不例外，这也会是陈诺以后需要面对的一个壁障。
虽然生物进化文明走的是跟机械工业文明不一样的技术路线，但两者实际也是殊途同归，属于对宇宙规则和四大基本力不同的理解和应用。
既然是殊途同归，那么「理论决定了科技的上限，材料决定了科技的极限」这一句话，同样也适用于陈诺。
凿开超导材料这一块拦路石，核聚变、高速电磁炮，高能激光等就有实现的基础。
凿不开，文明就要被锁死在核聚变之下，终其一生只能在一个个星系之间蛙跳，而无法进行一场真正的远航。
看着远处呼啸着冲天而起，往太空运送物资的火箭，陈诺抬头看向遥远的太空：“根据太阳系的遗迹推测，人类消失之前，文明已经在采集气态行星的资源，可控核聚变想必已经突破，常温超导技术大概率已经攻克。
等离开地球，探寻人类遗迹时，说不定就能找到一丝进化的启发。
另外还有生物原子能技术，原子能技术不突破，全部的进化生命就只能继续使用低效的化学能。
很快就要离开地球，离开太阳系。
如果遭遇恶意的外星文明，单凭化学反应的能量效率，根本就支撑不了一场大规模的战争，同时也支撑不了大规模的生物培育进化。
这样一算，离开地球了也是一堆的事情。
或许这也是从无到有进化出一个文明，一个人开创全部科技的弊端，解决一个问题，更多的问题就冒出来。
路漫漫其修远兮啊......”