Chương 77: Đôi Cánh Thái Dương

Thuộc tiểu thuyết Toàn Cầu Công Nghệ: Thao Túng Kỷ Nguyên

Tác giả: · Thể loại: Đô Thị · Đăng ngày · 2478 từ · khoảng 12 phút đọc

Tám giờ sáng ngày thứ năm trăm hai mươi.

Không khí bên trong Phân khu Thử nghiệm Môi trường Không gian của Viện AIMR tại Biên Hòa mát lạnh và yên tĩnh lạ thường.

Chiếm trọn gian trung tâm là cỗ buồng mô phỏng không gian vũ trụ sâu SES hình trụ nằm ngang khổng lồ, đường kính mười mét, dài hai mươi lăm mét. Thành buồng bằng thép không gỉ dày năm phân, bọc kín lớp áo làm lạnh tuần hoàn bằng nitơ lỏng âm một trăm chín mươi sáu độ C.

Hôm nay là ngày kiểm chuẩn quan trọng bậc nhất cho nguồn năng lượng sống của Trạm Không Gian Thăng Long 01: Cặp cánh pin mặt trời màng dẻo thế hệ mới cùng cụm trục xoay bám mặt trời Solar Alpha Rotary Joint (SARJ).

Nguyễn Thành Nam đứng trước bảng điều khiển trạm bơm hút chân không phân tử turbo. Ánh mắt anh phản chiếu dãy số áp suất hiển thị trên màn hình: mười mũ âm sáu torr — tương đương độ chân không ở độ cao bốn trăm cây số ngoài quỹ đạo Trái Đất.

"Nhiệt độ vách buồng đã hạ xuống âm một trăm năm mươi độ C," Lê Vân ngồi bên bàn quang phổ kế, báo cáo rành rọt. "Cụm đèn xenon công suất một trăm kilowatt mô phỏng bức xạ mặt trời đang ở trạng thái chờ. Toàn bộ cơ cấu cánh pin đã xếp gọn trong hộp chứa composite carbon."

Cánh pin mặt trời của Trạm Thăng Long không sử dụng các tấm kính silicon cồng kềnh và nặng nề kiểu cũ.

Dưới sự chủ trì của Lê Vân, nhóm vật liệu nano đã chế tạo thành công màng pin quang điện màng dẻo Graphene-Perovskite siêu nhẹ. Tấm màng dẻo dai như một dải lụa mỏng chỉ dày chưa đầy một trăm micromet, nhưng hiệu suất chuyển đổi quang năng đạt tới ba mươi hai phần trăm.

Khi mở rộng hoàn toàn, mỗi cánh pin dài tới hai mươi hai mét, rộng bốn mét, tổng diện tích gần một trăm tám mươi mét vuông. Với khối lượng siêu nhẹ chưa đầy bốn trăm kilôgam mỗi bên, cặp cánh pin này có thể cung cấp tổng công suất phát đỉnh lên tới bốn mươi lăm kilowatt — thừa sức duy trì sự sống, các buồng thí nghiệm vi trọng lực và sạc đầy các khối pin lưu trữ thể rắn của trạm.

"Cơ cấu bung mở cánh pin điều khiển bằng hợp kim nhớ hình Nitinol đã nối dây kích hoạt," Chú Bảy thợ tiện đứng cạnh khung bệ xoay, giọng hào sảng. "Cả trăm khớp bản lề zíc-zắc tao đã tự tay lắp ráp và rà phẳng từng rãnh chốt. Tao còn cẩn thận tra thêm một lớp mỡ bôi trơn chân không Fomblin nhập ngoại đắt tiền vào từng ổ khớp. Loại mỡ fluorinated này nghe bảo chuyên dùng cho hàng không, không sợ bay hơi trong chân không đâu Nam!"

Nam khẽ mỉm cười với người thợ cả già:

"Chú Bảy chu đáo quá. Nhưng vũ trụ có những quy luật rất nghiệt ngã. Chúng ta phải kiểm tra thực tế xem nó chịu được cái rét cắt da cắt thịt ngoài bóng tối Trái Đất hay không."

Đại tá Trần Quang Vĩnh và Hoàng Tuấn bước lại gần ô kính quan sát bằng đá sapphire dày năm mươi milimét.

"Trạm không gian mỗi ngày bay quanh Trái Đất mười sáu vòng," Đại tá Vĩnh nói, ánh mắt dõi vào khối hộp kim loại đặt trong buồng lạnh. "Cứ mỗi vòng bay chín mươi phút, trạm sẽ có ba mươi lăm phút chìm vào bóng tối hoàn toàn sau lưng Trái Đất, nhiệt độ rơi xuống âm một trăm năm mươi độ C. Rồi ngay khi vừa ló rạng đón bình minh, ánh nắng gay gắt sẽ nung bề mặt lên dương một trăm hai mươi độ C. Chu kỳ sốc nhiệt hai trăm bảy mươi độ C lặp lại mười sáu lần một ngày suốt mười lăm năm. Chỉ cần một khớp bản lề bị kẹt không mở được, trạm sẽ lập tức rơi vào cảnh đói điện."

"Bắt đầu quy trình kiểm tra bung mở trong môi trường lạnh sâu âm một trăm năm mươi độ C," Nam hạ lệnh.

"Kích hoạt dòng điện đốt nóng bản lề nhớ hình Nitinol!" Lê Vân nhấn nút phát lệnh.

Dòng điện xung ngắn chạy qua các sợi dây hợp kim niken-titan. Dưới tác dụng nhiệt, hợp kim Nitinol nhớ lại hình dạng ban đầu, bung bật giải phóng các chốt hãm lò xo.

*Tách! Tách! Tách!*

Tấm nắp hộp composite bật mở. Cụm cánh pin mặt trời dài hai mươi hai mét bắt đầu từ từ duỗi ra theo kiểu xếp nếp origami. Từng khoang hợp kim titan-carbon siêu nhẹ mang theo màng quang điện Graphene-Perovskite mở rộng ra hai bên.

Mười mét... Mười lăm mét... Mười tám mét...

Đột nhiên, tiếng rít cơ học khe khẽ vang lên truyền qua cảm biến gia tốc gắn trên khung bệ.

Cánh pin dừng khựng lại ở mét thứ mười chín. Hai khoang cuối cùng bị sượng cứng, gập lệch một góc mười lăm độ so với mặt phẳng chuẩn, không thể nào duỗi thẳng ra hết tầm!

Bảng điều khiển báo động lập tức nhấp nháy đèn vàng:

"Cảnh báo: Góc mở cánh pin chưa đạt chuẩn danh định! Lực cản ma sát tại cụm bản lề số bảy và số tám vượt ngưỡng an toàn ba trăm phần trăm!"

Hoàng Tuấn giật thót mình, ghé sát mắt vào ô kính: "Ủa, sao lại khựng lại rồi? Đang mở êm ru cơ mà?"

Chú Bảy tròn xoe mắt, mặt biến sắc: "Kỳ lạ vậy? Tao tra mỡ bôi trơn Fomblin đẫm các khớp rồi mà? Hợp kim Nitinol vẫn đang cấp điện đốt nóng đủ nhiệt độ biến pha mà sao khớp không xoay được?"

Nam không hề hoảng loạn. Anh lập tức nhìn vào biểu đồ cảm biến nhiệt độ cục bộ tại cụm bản lề số bảy:

"Nhiệt độ tại ổ chốt là âm một trăm bốn mươi tám độ C. Mỡ bôi trơn chân không Fomblin tuy không bay hơi trong môi trường áp suất thấp, nhưng ở nhiệt độ dưới âm một trăm ba mươi độ C, gốc dầu perfluoropolyether bắt đầu bị đông đặc thành sáp dẻo. Khi nhiệt độ rơi xuống âm một trăm năm mươi độ, lớp mỡ bôi trơn biến thành một khối keo cứng ngắc, khóa chặt các viên bi và rãnh trượt của bản lề!"

"Trời đất..." Chú Bảy thẫn thờ, giọng nghẹn lại đầy tự trách. "Tao... tao tưởng tra mỡ vào thì cơ khí bao giờ cũng êm ái hơn... Ai ngờ mỡ bò lại biến thành keo dán chết khớp thế này!"

"Không phải lỗi của chú Bảy đâu," Lê Vân nhẹ nhàng bước tới trấn an người thợ cả. "Tất cả các tài liệu kỹ thuật mặt đất đều khuyên dùng mỡ bôi trơn cho ổ bi. Nhưng ngoài không gian sâu, mỡ lỏng hay mỡ đặc đều là kẻ thù số một. Cơ chế kết dính phân tử và đông kết nhiệt độ âm sâu sẽ biến mọi loại dầu mỡ hữu cơ thành vật cản."

Nam nhìn chú Bảy, ánh mắt tràn đầy sự tin cậy và quyết tâm:

"Đây chính là lý do chúng ta phải thử nghiệm thực chứng chú Bảy ạ. Nếu để sự cố này xảy ra ngoài quỹ đạo bốn trăm cây số, chúng ta sẽ không có cơ hội leo lên sửa. Cơ khí vũ trụ không thể dùng dầu mỡ bôi trơn ướt. Chúng ta phải dùng bôi trơn khô bằng màng mỏng vật liệu thể rắn!"

"Bôi trơn khô?" Chú Bảy ngẩng lên, mắt sáng lại tia hy vọng.

"Đúng vậy," Nam gật đầu dứt khoát. "Tẩy sạch toàn bộ mỡ bôi trơn Fomblin bằng dung môi siêu âm. Sau đó, chúng ta sẽ đưa toàn bộ các chi tiết ổ bi, trục bản lề và bánh răng đệm từ vào buồng mạ phún xạ magnetron, phủ lên bề mặt kim loại một lớp màng mỏng Molybdenum Disulfide — MoS2 — dày đúng năm trăm nanomet!"

Lê Vân mỉm cười tiếp lời Nam:

"Molybdenum Disulfide có cấu trúc tinh thể dạng lớp xếp chồng giống hệt graphene. Giữa các lớp nguyên tử molypden và lưu huỳnh chỉ liên kết bằng lực hút yếu Van der Waals. Khi hai bề mặt kim loại trượt lên nhau, các lớp nguyên tử MoS2 sẽ tự động trượt tách rời nhau ra mà không cần bất kỳ một giọt dầu mỡ nào. Ở nhiệt độ âm một trăm chín mươi độ C hay dương ba trăm độ C trong chân không tuyệt đối, hệ số ma sát của nó vẫn duy trì cực thấp: dưới không phẩy không hai!"

"Hay quá!" Chú Bảy vỗ đùi một cái đét. "Tháo buồng thử ra ngay! Để tao đích thân dùng bể siêu âm rửa sạch từng con ốc!"

Ròng rã bốn tiếng đồng hồ tiếp theo, ngọn lửa đam mê của những người thợ máy lại bùng cháy trong phòng thí nghiệm.

Từng viên bi gốm silicon nitride, từng chốt bản lề titan-carbon được tẩy rửa bằng cồn khan và rung siêu âm sạch bóng không một phân tử dầu mỡ. Sau đó, chùm plasma argon trong buồng lắng đọng phún xạ đã phủ lên bề mặt kim loại một lớp áo giáp mỏng màu xám chì ánh bạc mịn màng.

Mười bốn giờ chiều, cụm cánh pin mặt trời mang lớp bôi trơn khô MoS2 được lắp ráp lại hoàn chỉnh và đưa trở lại buồng mô phỏng không gian sâu.

Cửa buồng thép khóa sập. Không khí lại bị hút kiệt. Áo lạnh nitơ lỏng đưa nhiệt độ vách buồng lao dốc xuống âm một trăm năm mươi độ C.

"Áp suất mười mũ âm sáu torr! Nhiệt độ đạt âm một trăm năm mươi mốt độ C!" Lê Vân thông báo.

"Bắt đầu chu trình bung mở lần hai!" Nam ra lệnh.

Dòng điện kích hoạt hợp kim Nitinol lại phát ra.

*Tách!*

Tấm nắp hộp mở ra. Dải lụa quang điện Graphene-Perovskite lại kiêu hãnh vươn mình.

Không một tiếng rít, không một chút ngập ngừng. Dưới lớp màng bôi trơn khô nguyên tử MoS2, hàng trăm khớp bản lề trượt qua nhau êm ru như lụa.

Mười lăm mét... Mười chín mét... Hai mươi hai mét!

*CẬCH!*

Một tiếng khóa chốt cơ khí đanh gọn, giòn giã vang lên. Toàn bộ sải cánh dài hai mươi hai mét mở rộng tuyệt đối, phẳng phiu như một tấm gương khổng lồ màu đen óng ánh giữa không gian buồng lạnh!

"Góc mở đạt một trăm tám mươi độ hoàn hảo! Khóa chốt an toàn đã sập ngàm!" Kỹ sư đo xa reo lên.

"Bật giàn đèn xenon mô phỏng mặt trời!" Nam tiếp tục ra lệnh.

Chùm ánh sáng nhân tạo cực mạnh một trăm kilowatt bừng sáng, rọi thẳng vào bề mặt màng pin.

Nhiệt độ bề mặt cánh pin lập tức vọt từ âm một trăm năm mươi độ C lên dương một trăm hai mươi độ C chỉ trong vòng ba phút!

Một cú sốc nhiệt khủng khiếp hai trăm bảy mươi độ C giáng xuống. Nhưng màng Perovskite pha tạp graphene và khung sườn titan-carbon không hề cong vênh.

Bảng đo điện năng nhảy số vùn vụt:

"Điện áp đầu ra: một trăm hai mươi vôn một chiều! Dòng điện: ba trăm bảy mươi lăm am-pe! Tổng công suất phát thực tế: bốn mươi lăm phẩy hai kilowatt! Hiệu suất quang điện duy trì ở mức ba mươi hai phẩy một phần trăm!"

Chưa dừng lại ở đó, cụm trục xoay đệm từ Solar Alpha Rotary Joint (SARJ) gắn tại gốc cánh pin bắt đầu kích hoạt.

Không có vòng bi cơ học truyền thống, trục xoay đường kính một mét hai được nâng đỡ lơ lửng giữa không trung bằng từ trường đệm từ Maglev chủ động. Cụm động cơ bước vi mô điều khiển toàn bộ cánh pin dài hai mươi hai mét xoay tròn đều đặn theo góc tới của nguồn sáng với độ chính xác một phần mười nghìn độ mà không hề phát ra một tiếng động hay rung chấn nào.

"Độ đảo trục quay bằng không! Cánh pin tự động khóa góc bám mặt trời hoàn hảo!" Vân hô vang, ánh mắt lấp lánh niềm vui sướng tột cùng.

Cả căn phòng thí nghiệm vỡ òa trong tiếng reo hò rộn rã.

Chú Bảy tháo kính bảo hộ, ngắm nhìn sải cánh đen tuyền dài hai mươi hai mét đang lấp lánh dưới ánh đèn xenon. Người thợ cả già nghẹn ngào, bàn tay thô ráp run run vỗ vào vai Nam:

"Mở rộng hai mươi hai mét mà phẳng lì như dải lụa... Không tốn một giọt mỡ bò mà xoay êm ru thế này. Đúng là cơ khí vũ trụ, mở mang tầm mắt cho ông già này rồi Nam ơi!"

Đại tá Trần Quang Vĩnh siết chặt tay Nam và Vân, nụ cười rạng ngời trên khuôn mặt cương nghị:

"Bốn mươi lăm kilowatt điện sạch giữa không gian bao la! Với nguồn điện dồi dào này, Trạm Thăng Long 01 của chúng ta sẽ sáng rực như một vì sao trên bầu trời đêm của Tổ quốc!"

Trong không gian ý thức của Nam, quả cầu kim loại Origin Core bừng sáng luồng quang năng lam ngọc rực rỡ, phát ra chuỗi âm thanh báo hiệu dồn dập:

`[Hoàn tất xuất sắc thử nghiệm sốc nhiệt chu kỳ (-150°C đến +120°C) và vận hành cơ cấu cánh pin mặt trời Graphene-Perovskite 45 kW kết hợp trục xoay đệm từ SARJ.]` `[Giải quyết triệt để bài toán bôi trơn chân không lạnh sâu bằng công nghệ màng mỏng tự bôi trơn MoS2.]` `[Phần thưởng thành tựu then chốt: +350 Điểm Ảnh Hưởng Công Nghệ Cấp 2. Tổng điểm tích lũy đạt: 11.200 / 15.000 Điểm.]` `[Mở khóa cơ sở dữ liệu siêu trọng: Bản vẽ thiết kế tổng thể Tên lửa đẩy hạng nặng Nam Phát-2 (NP-2) sử dụng cụm 27 động cơ Methalox Hỏa Long 01, sức nâng 20 tấn lên quỹ đạo LEO.]`

Nam bước lại gần ô kính quan sát, ngắm nhìn đôi cánh thái dương đang ngạo nghễ tỏa sáng trong buồng thử nghiệm.

Trụ thép mô-đun lõi hai mươi tấn đã hoàn thành, đôi cánh năng lượng bốn mươi lăm kilowatt đã sẵn sàng. Giờ đây, thử thách tối thượng đang chờ đợi họ: Chế tạo con quái vật tên lửa siêu nặng Nam Phát-2 để cõng toàn bộ kỳ quan này bay vào quỹ đạo vũ trụ.