第3章 銀河獎?wù)魑模ㄌ貏e贊助:微像文化)(2)
- 科幻世界(2016年7月)
- 《科幻世界》雜志社
- 4961字
- 2016-09-01 15:44:52
“霍先生,您不妨自己算算:現(xiàn)在木星與地球直線距離八億兩千萬公里,航行軌跡會更長,但我們可以取它為保守值估算。一百天,接近兩千五百小時,也差不多就是八千萬秒。如果我們現(xiàn)在立刻出發(fā),八億除以八千萬,飛船的平均速度就是每秒十公里,初速大概和第三宇宙速度相當(dāng)。現(xiàn)在的技術(shù)——比如Super-SLS——當(dāng)然可以做到這一點,但是……”
“但是,救援飛船的制造需要時間。”祁風(fēng)揚說。
“是的。按照常規(guī),飛船組裝和發(fā)射需要半年左右;如果三班倒,拋棄一半的檢驗環(huán)節(jié),整個北美太空發(fā)射聯(lián)盟全速運轉(zhuǎn),至少需要兩個月,這已經(jīng)是相當(dāng)驚人了。所以,飛船的平均速度至少要提高四倍;如果再考慮到加速和減速的過程,飛船的發(fā)射速度還要更高,我剛才估算了一下,大概要達(dá)到每秒一百二十千米,八倍于第三宇宙速度!”馬丁尼茲無奈地攤開手,“我們從來沒有發(fā)射過這么快的載人飛船。加上可靠性、成本和容錯性等等其他因素的話,這已經(jīng)超出目前人類的宇航能力。所以,霍先生……”
“我明白。”霍長浩說,“這正是我請祁風(fēng)揚來的原因。”
“不瞞您說,我認(rèn)識祁先生比您更早。”馬丁尼茲說,“我們在國際軌道設(shè)計大賽上交過手——是第幾屆我記不清了。他是個天才,霍先生,他設(shè)計的軌道簡直匪夷所思,居然用上了四顆大行星的引力彈弓,哪怕加上了各種苛刻的限制條件,仍然比第二名快了將近百分之二十。‘波塞冬號’的任務(wù),就是基于這個軌跡開始規(guī)劃的……”
祁風(fēng)揚苦笑一下,“真的嗎?那實在是太榮幸了。”
“盡管如此,祁先生,我并不認(rèn)為你能解決這個難題。”馬丁尼茲打開了自己的便攜電腦,“先來介紹一下情況吧。在今天中午一點——也就是你們的凌晨,我們失去了與‘波塞冬號’的聯(lián)系。我們首先調(diào)動了深空通信網(wǎng)絡(luò),但由于木星電磁暴的破壞,數(shù)百顆衛(wèi)星受損,深空網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本癱瘓。但幸運的是,在磁暴爆發(fā)時,有一顆衛(wèi)星剛好處于火星背面,幸存下來,并起了通信中繼的作用,因此我們得以確認(rèn)‘波塞冬號’的狀態(tài)。”
“爆炸發(fā)生后,飛船四個主艙體中的三個——‘曙光號’指揮艙、‘團(tuán)結(jié)號’節(jié)點艙、‘星辰號’服務(wù)艙,均無響應(yīng),各路信號全無反饋,可以認(rèn)定已經(jīng)損毀。第四個主艙體‘克洛諾斯號’登陸艙的信號大部分中斷,但低增益天線發(fā)出的自檢信號正常。在這個信號中,我們發(fā)現(xiàn)有一套宇航服的接續(xù)狀態(tài)是‘使用中’,那是孫詩寧的宇航服……”
“這樣就說她幸存下來了?未免太草率了吧……”祁風(fēng)揚詫異。
“等等,聽我說完。爆炸發(fā)生五小時后,我們再次收到‘克洛諾斯號’的信號,發(fā)現(xiàn)在這五小時中它啟動過一次發(fā)動機(jī),燃燒時間為七十五秒,燃料消耗了百分之五十三。陀螺儀數(shù)據(jù)表明,登陸艙目前正在進(jìn)入LEU2木衛(wèi)二環(huán)繞軌道。這是第三套緊急備降方案的軌道,著陸點是木衛(wèi)二赤道附近的阿瓦隆平原。這顯然是人為的舉動吧?”
霍長浩問:“現(xiàn)在她正在嘗試著陸嗎?”
“那是三小時前的事了。”馬丁尼茲說,“由于通信中斷,我們無法與她取得聯(lián)系。當(dāng)然,更大的可能是她已經(jīng)喪命。畢竟單人操縱著陸的成功率是很低的……”
“您的意思是,如果沒法兒確認(rèn)她的狀態(tài),拯救任務(wù)就根本沒必要開始啰?”祁風(fēng)揚問。
“當(dāng)然。”馬丁尼茲說,“我需要證據(jù)——她能堅持一百天的有力證據(jù)。”
“我明白了。”祁風(fēng)揚點了點頭,說,“霍長浩,你還記得剛才那條新聞嗎?”
“什么?”
“那條新聞的標(biāo)題,SHINING ON EUROPA。”祁風(fēng)揚說,“關(guān)于通信,我想到一個主意。”
2.北辰計劃
【事故發(fā)生后二十八小時,加州莫哈維沙漠,金石太空飛行中心】
傍晚,“托德”望遠(yuǎn)鏡的控制間里只剩下了最后一個人。
與之形成鮮明對比的是其他監(jiān)控組——比如“哈勃二號”和“高列夫”望遠(yuǎn)鏡,都忙得熱火朝天。這種盛況從昨晚就開始了。那時候,各個監(jiān)控組的電話突然響成一片,來自各大機(jī)構(gòu)的調(diào)度指令如洪水般涌進(jìn)了控制中心,要求調(diào)整太空望遠(yuǎn)鏡的指向,目標(biāo)只有一個——木星。
在前一天的爆發(fā)中,木星釋放出了極其強大的電波,幾乎覆蓋了所有電磁波譜。各個頻段的海量數(shù)據(jù)涌入計算機(jī),其中蘊含的信息足夠全世界科學(xué)家研究幾十年。但最震撼的變化無疑在可見光波段——由于金屬氫潰滅釋放出的巨大能量加熱了木星的大氣,不均勻的熱對流在云層中產(chǎn)生了一個旋渦,體積與著名的“大紅斑”相仿,但顏色偏白,因此被稱為“大白斑”。這兩個旋渦并排在木星表面運行著,仿佛巨人的一雙妖冶的眼睛。
在之后的幾百年中,這雙眼睛將見證著人類的崛起或是衰亡。
各大監(jiān)控組中,“托德”X射線望遠(yuǎn)鏡是最倒霉的一個。在爆發(fā)中,X射線只維持了不到一秒,而那時望遠(yuǎn)鏡正指向別的方向。此后,無論大家怎么等待,指向木星的接收器都保持著零讀數(shù)。于是下班后大家紛紛沮喪地離開,覺得不會再有人找上來了。
這時候,桌上的電話鈴響了起來。
“這里是CLIPPER公司‘波塞冬’任務(wù)組,請求觀測第X1892R6號目標(biāo)。”電話對面是馬丁尼茲。
“請傳輸觀測授權(quán)。”
“授權(quán)已傳輸。請在確認(rèn)后立刻將‘托德’望遠(yuǎn)鏡指向目標(biāo),時間區(qū)間為T+110825秒至125350秒,使用最大分辨率。具體的濾波參數(shù)稍后會發(fā)給您。”
“收到。”留守工程師有些困惑,“我看看……唔,這是木衛(wèi)二。它不是X射線源,輻射強度比宇宙本底值高不了多少。您期待在那里看到什么呢?”
“不知道。”馬丁尼茲含糊地說,“或許有人在發(fā)電報吧……”
“好吧。既然有授權(quán),您當(dāng)然可以看任何想看的東西。”留守工程師聳聳肩,輸入了新的參數(shù),在軌道上,“托德”太空望遠(yuǎn)鏡緩緩調(diào)整姿態(tài)。半小時中,它對木衛(wèi)二拍攝了數(shù)百張照片。
“請稍候……下行數(shù)據(jù)傳輸中……處理中……”
當(dāng)圖片序列渲染完成后,留守工程師簡直不敢相信自己的眼睛。
在影影綽綽的圓形輪廓上,一個白色小亮點在閃爍著。
“喂?先生,這真是見鬼了!”
【事故發(fā)生后二十八小時,NASA埃姆斯研究中心】
馬丁尼茲放下電話,難以置信地望著祁風(fēng)揚。
“真是見鬼了!”他提高聲音說,難以抑制話音里的興奮,“‘托德’X射線望遠(yuǎn)鏡真的在木衛(wèi)二發(fā)現(xiàn)了閃光,就在阿瓦隆平原!長短間隔大約二十秒,已經(jīng)確認(rèn)那是莫爾斯碼,正在翻譯中。祁先生,這是怎么做到的?”
“這叫作心有靈犀。”霍長浩笑道,“你有所不知,祁先生和孫詩寧女士曾是一對戀人,他們——”
“夠了。”祁風(fēng)揚不客氣地打斷了霍長浩的話,“這沒什么神奇的。剛才我在‘克洛諾斯號’登陸艙模擬器里看到了用于生成磁盾的超導(dǎo)線圈,就想到了這個主意。孫詩寧是個機(jī)械白癡,肯定不會修理船載通信設(shè)備,但她知道磁盾的工作原理,也知道X射線,所以采用這個辦法通信的概率是最大的。”
“我還不太明白……”霍長浩說,“這個閃光能被望遠(yuǎn)鏡看到,說明它的范圍相當(dāng)大,覆蓋面積至少得有幾十平方千米吧?這又是怎么做到的?”
“是高能粒子!”馬丁尼茲一拍腦袋,“木衛(wèi)二運行在木星的范艾倫輻射帶內(nèi),有大量的高能粒子,磁盾主要的用途就是把這些粒子屏蔽在登陸艙外,就好像地球的磁場一樣,進(jìn)入登陸艙附近的高能粒子將被磁場約束,環(huán)繞登陸艙旋轉(zhuǎn),如同一個袖珍版的范艾倫輻射帶……”
“是的。”祁風(fēng)揚點了點頭,“只要增強線圈中的電流,這個小‘輻射帶’就會變形,高能粒子轟擊地表的冰層,發(fā)出熒光。‘克洛諾斯號’屏蔽磁場的半徑是五千米左右,包含了足夠多的粒子,完全可以制造出這樣的閃光來。”
“你的意思是,孫詩寧用磁盾制造了一個X射線熒光管?”
“差不多。”
“好,太好了……”馬丁尼茲興奮地來回踱步,但很快又沮喪地停了下來,“可惜,這樣通信效率實在太低。孫詩寧手動操作磁盾,要好幾秒才能發(fā)完一個完整的‘嘀嗒’,太慢了。”
“寫一個程序,讓電腦自動操作磁盾就好了。”霍長浩說。
“說得輕巧。”祁風(fēng)揚搖搖頭,“航天器的軟件大都是寫在嵌入式系統(tǒng)上的,就算是少數(shù)能改動的軟件,也是基于VXWorks、SpaceOS之類的專業(yè)級操作系統(tǒng)。你以為飛船上會裝有Visual Studio嗎?孫詩寧雖然聰明,但總歸沒念完大學(xué),她不懂……”
“那只好寫個教程發(fā)過去了。”霍長浩嘿嘿一笑,“祁老弟,這個任務(wù)就交給和她心有靈犀的你了。”
【事故發(fā)生后三十小時,舊金山】
傍晚時分,祁風(fēng)揚終于把程序在“波塞冬號”模擬器上編譯通過,交給了上行通信組。通過NASA深空網(wǎng)絡(luò),這不到九百字節(jié)的代碼以最強勁的功率發(fā)射,飛向八億公里之遙的木衛(wèi)二。
與此同時,祁風(fēng)揚、霍長浩與馬丁尼茲暫時離開艾姆斯研究中心,乘車向舊金山市區(qū)駛?cè)ァ?
“下一步就是救援行動了。”坐在前座的馬丁尼茲回過頭說,“一百天,八億公里。祁先生,下面我得告訴大家這個瘋狂的指標(biāo)是可行的。對此您有什么好主意嗎?”
“他當(dāng)然有。”霍長浩點上一支煙,說,“他是中國航天‘北辰計劃’的提出者,當(dāng)時要的指標(biāo)就是這個。對吧,祁老弟?”
“差不多吧。”祁風(fēng)揚說。
“祁先生,我很好奇,你打算用什么火箭把幾噸重的飛船加速到每秒一百二十公里?”
“不用火箭。”祁風(fēng)揚說,“用光帆。”
“光帆?”
“對。一面邊長兩百米的方形巨帆,石墨烯基底,面積重量四克每平方米。先用火箭將它送入三十千米每秒的地球逃逸軌道,然后用地面的激光陣列集中照射,由此可以產(chǎn)生2G左右的加速度。加速將持續(xù)四小時,加速航段長四十萬公里,大致相當(dāng)于地月間距離。”
“2G加速度?那激光功率得有多少?”
“嗯……差不多有十的十三次方瓦特。”祁風(fēng)揚回答,“相當(dāng)于人類全部電力輸出的百分之一,或者是……”
“全球LiFi網(wǎng)絡(luò)消耗的總功率。”霍長浩說。
“是的。LiFi激光有極高的精度和準(zhǔn)直度,功率可調(diào),幾乎就是為此量身打造的。事實上,最初的LiFi技術(shù)就脫胎于此項目——不,可能更早,可以追溯到本世紀(jì)初霍金提出的‘突破攝星計劃’。”祁風(fēng)揚說,“現(xiàn)在全世界的LiFi基站有數(shù)十萬個,完全可以承擔(dān)起為光帆加速的任務(wù)。”
“嗯,或許……”馬丁尼茲撓著頭。
“而且非常巧,計劃中設(shè)計的發(fā)射時間正是今年3月,因為現(xiàn)在行星間的相對位置剛好能形成最有效的構(gòu)型,使得航行時間取到極小值。”
“但是,你打算怎么減速入軌?”馬丁尼茲說,“到達(dá)木星后,如果仍然保持著近百公里每秒的高速,你就會直接飛掠過去。”
“我們用多帆聚焦技術(shù)減速。”
“多帆聚焦?”
“就是把另外N艘帆船反射的陽光全部匯聚到一艘上,以獲得N倍的減速推力。”霍長浩插嘴道,“我記得這個過程好像還蠻復(fù)雜的,超過一萬公里的減速沖程需要極為精確的瞄準(zhǔn)器,而且每艘帆船變軌的次序、走位都有講究。”
“由此一來,飛船就可以不必攜帶減速制動的燃料,每面帆的質(zhì)量只有五十千克,輕得像一片羽毛。”祁風(fēng)揚說,“在多帆聚光減速后,目標(biāo)帆被木星捕獲,飛往木衛(wèi)二,而其他的帆船將在木星引力下偏轉(zhuǎn),繼續(xù)飛往其他目的地。”
“聽起來不錯。后來怎么沒實現(xiàn)呢?”馬丁尼茲繼續(xù)問。
“說來話長。”祁風(fēng)揚擺擺手說,“當(dāng)務(wù)之急是給出救援飛船所需的有效載荷質(zhì)量,這樣,我很快就可以解出所需光帆編隊的規(guī)模。”
“兩噸吧……這應(yīng)該是下限了。”馬丁尼茲馬上回答。
“那原來輔助帆的數(shù)目肯定是不夠的。”祁風(fēng)揚說,“而且還要考慮孫詩寧的狀況,她必須從木衛(wèi)二起飛,逃出木衛(wèi)二的引力場,然后再和救援飛船對接。就‘克洛諾斯號’剩余的燃料看,孫詩寧只能加速到每秒五公里左右,疊加上木衛(wèi)二的公轉(zhuǎn)速度,每秒八公里,救援飛船的速度必須降低到這個值。”
“我有個辦法。”馬丁尼茲說,“‘克洛諾斯號’上升段用的是氫氧發(fā)動機(jī),而木衛(wèi)二上最不缺的就是水。孫詩寧可以通過電解水制造氫氧燃料,灌滿燃料倉,這樣可以大幅度提高交匯速度……我保證,它至少能達(dá)到每秒二十公里。”
“好主意。但氫氣怎么儲存和液化呢?”
“‘克洛諾斯號’上面有相應(yīng)的裝置,稍加改動就可以運行。”馬丁尼茲說,“但那又需要一份更長、更復(fù)雜的教程了——考慮到孫詩寧對機(jī)械不熟悉,僅有文字教程恐怕還不夠。我們必須與她保持高效的通信。”
“嗯,這就看祁老弟你的代碼了,但愿它能奏效。”霍長浩轉(zhuǎn)頭說。
“等孫詩寧回電后就能知道了。”祁風(fēng)揚看了看表,說,“我們來得及回去嗎?”
“來得及,電波跑一趟來回得三個多小時呢。”霍長浩說,“晚上九點趕回來就行了。”
“我可能趕不上。”馬丁尼茲說,“我得先去菲爾茨山莊找艾倫馬斯克,然后還有伯利茨、布朗他們,或許他們能幫忙搞到國會的特別撥款。萊姆斯那邊基本就不用指望了,這位先生連木星和金星都分不清楚……”
“祝你好運。”霍長浩朝他豎起大拇指,“我和祁風(fēng)揚就找個地方喝點兒酒,敘敘舊吧。”
在一家酒館前,霍長浩叫司機(jī)把車停了下來。
“哎,就是這里!”