第3章 银河奖征文(特别赞助:微像文化)(2)
“霍先生,您不妨自己算算:现在木星与地球直线距离八亿两千万公里,航行轨迹会更长,但我们可以取它为保守值估算。一百天,接近两千五百小时,也差不多就是八千万秒。如果我们现在立刻出发,八亿除以八千万,飞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当。现在的技术——比如Super-SLS——当然可以做到这一点,但是……”
“但是,救援飞船的制造需要时间。”祁风扬说。
“是的。按照常规,飞船组装和发射需要半年左右;如果三班倒,抛弃一半的检验环节,整个北美太空发射联盟全速运转,至少需要两个月,这已经是相当惊人了。所以,飞船的平均速度至少要提高四倍;如果再考虑到加速和减速的过程,飞船的发射速度还要更高,我刚才估算了一下,大概要达到每秒一百二十千米,八倍于第三宇宙速度!”马丁尼兹无奈地摊开手,“我们从来没有发射过这么快的载人飞船。加上可靠性、成本和容错性等等其他因素的话,这已经超出目前人类的宇航能力。所以,霍先生……”
“我明白。”霍长浩说,“这正是我请祁风扬来的原因。”
“不瞒您说,我认识祁先生比您更早。”马丁尼兹说,“我们在国际轨道设计大赛上交过手——是第几届我记不清了。他是个天才,霍先生,他设计的轨道简直匪夷所思,居然用上了四颗大行星的引力弹弓,哪怕加上了各种苛刻的限制条件,仍然比第二名快了将近百分之二十。‘波塞冬号’的任务,就是基于这个轨迹开始规划的……”
祁风扬苦笑一下,“真的吗?那实在是太荣幸了。”
“尽管如此,祁先生,我并不认为你能解决这个难题。”马丁尼兹打开了自己的便携电脑,“先来介绍一下情况吧。在今天中午一点——也就是你们的凌晨,我们失去了与‘波塞冬号’的联系。我们首先调动了深空通信网络,但由于木星电磁暴的破坏,数百颗卫星受损,深空网络已经基本瘫痪。但幸运的是,在磁暴爆发时,有一颗卫星刚好处于火星背面,幸存下来,并起了通信中继的作用,因此我们得以确认‘波塞冬号’的状态。”
“爆炸发生后,飞船四个主舱体中的三个——‘曙光号’指挥舱、‘团结号’节点舱、‘星辰号’服务舱,均无响应,各路信号全无反馈,可以认定已经损毁。第四个主舱体‘克洛诺斯号’登陆舱的信号大部分中断,但低增益天线发出的自检信号正常。在这个信号中,我们发现有一套宇航服的接续状态是‘使用中’,那是孙诗宁的宇航服……”
“这样就说她幸存下来了?未免太草率了吧……”祁风扬诧异。
“等等,听我说完。爆炸发生五小时后,我们再次收到‘克洛诺斯号’的信号,发现在这五小时中它启动过一次发动机,燃烧时间为七十五秒,燃料消耗了百分之五十三。陀螺仪数据表明,登陆舱目前正在进入LEU2木卫二环绕轨道。这是第三套紧急备降方案的轨道,着陆点是木卫二赤道附近的阿瓦隆平原。这显然是人为的举动吧?”
霍长浩问:“现在她正在尝试着陆吗?”
“那是三小时前的事了。”马丁尼兹说,“由于通信中断,我们无法与她取得联系。当然,更大的可能是她已经丧命。毕竟单人操纵着陆的成功率是很低的……”
“您的意思是,如果没法儿确认她的状态,拯救任务就根本没必要开始啰?”祁风扬问。
“当然。”马丁尼兹说,“我需要证据——她能坚持一百天的有力证据。”
“我明白了。”祁风扬点了点头,说,“霍长浩,你还记得刚才那条新闻吗?”
“什么?”
“那条新闻的标题,SHINING ON EUROPA。”祁风扬说,“关于通信,我想到一个主意。”
2.北辰计划
【事故发生后二十八小时,加州莫哈维沙漠,金石太空飞行中心】
傍晚,“托德”望远镜的控制间里只剩下了最后一个人。
与之形成鲜明对比的是其他监控组——比如“哈勃二号”和“高列夫”望远镜,都忙得热火朝天。这种盛况从昨晚就开始了。那时候,各个监控组的电话突然响成一片,来自各大机构的调度指令如洪水般涌进了控制中心,要求调整太空望远镜的指向,目标只有一个——木星。
在前一天的爆发中,木星释放出了极其强大的电波,几乎覆盖了所有电磁波谱。各个频段的海量数据涌入计算机,其中蕴含的信息足够全世界科学家研究几十年。但最震撼的变化无疑在可见光波段——由于金属氢溃灭释放出的巨大能量加热了木星的大气,不均匀的热对流在云层中产生了一个旋涡,体积与著名的“大红斑”相仿,但颜色偏白,因此被称为“大白斑”。这两个旋涡并排在木星表面运行着,仿佛巨人的一双妖冶的眼睛。
在之后的几百年中,这双眼睛将见证着人类的崛起或是衰亡。
各大监控组中,“托德”X射线望远镜是最倒霉的一个。在爆发中,X射线只维持了不到一秒,而那时望远镜正指向别的方向。此后,无论大家怎么等待,指向木星的接收器都保持着零读数。于是下班后大家纷纷沮丧地离开,觉得不会再有人找上来了。
这时候,桌上的电话铃响了起来。
“这里是CLIPPER公司‘波塞冬’任务组,请求观测第X1892R6号目标。”电话对面是马丁尼兹。
“请传输观测授权。”
“授权已传输。请在确认后立刻将‘托德’望远镜指向目标,时间区间为T+110825秒至125350秒,使用最大分辨率。具体的滤波参数稍后会发给您。”
“收到。”留守工程师有些困惑,“我看看……唔,这是木卫二。它不是X射线源,辐射强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。”马丁尼兹含糊地说,“或许有人在发电报吧……”
“好吧。既然有授权,您当然可以看任何想看的东西。”留守工程师耸耸肩,输入了新的参数,在轨道上,“托德”太空望远镜缓缓调整姿态。半小时中,它对木卫二拍摄了数百张照片。
“请稍候……下行数据传输中……处理中……”
当图片序列渲染完成后,留守工程师简直不敢相信自己的眼睛。
在影影绰绰的圆形轮廓上,一个白色小亮点在闪烁着。
“喂?先生,这真是见鬼了!”
【事故发生后二十八小时,NASA埃姆斯研究中心】
马丁尼兹放下电话,难以置信地望着祁风扬。
“真是见鬼了!”他提高声音说,难以抑制话音里的兴奋,“‘托德’X射线望远镜真的在木卫二发现了闪光,就在阿瓦隆平原!长短间隔大约二十秒,已经确认那是莫尔斯码,正在翻译中。祁先生,这是怎么做到的?”
“这叫作心有灵犀。”霍长浩笑道,“你有所不知,祁先生和孙诗宁女士曾是一对恋人,他们——”
“够了。”祁风扬不客气地打断了霍长浩的话,“这没什么神奇的。刚才我在‘克洛诺斯号’登陆舱模拟器里看到了用于生成磁盾的超导线圈,就想到了这个主意。孙诗宁是个机械白痴,肯定不会修理船载通信设备,但她知道磁盾的工作原理,也知道X射线,所以采用这个办法通信的概率是最大的。”
“我还不太明白……”霍长浩说,“这个闪光能被望远镜看到,说明它的范围相当大,覆盖面积至少得有几十平方千米吧?这又是怎么做到的?”
“是高能粒子!”马丁尼兹一拍脑袋,“木卫二运行在木星的范艾伦辐射带内,有大量的高能粒子,磁盾主要的用途就是把这些粒子屏蔽在登陆舱外,就好像地球的磁场一样,进入登陆舱附近的高能粒子将被磁场约束,环绕登陆舱旋转,如同一个袖珍版的范艾伦辐射带……”
“是的。”祁风扬点了点头,“只要增强线圈中的电流,这个小‘辐射带’就会变形,高能粒子轰击地表的冰层,发出荧光。‘克洛诺斯号’屏蔽磁场的半径是五千米左右,包含了足够多的粒子,完全可以制造出这样的闪光来。”
“你的意思是,孙诗宁用磁盾制造了一个X射线荧光管?”
“差不多。”
“好,太好了……”马丁尼兹兴奋地来回踱步,但很快又沮丧地停了下来,“可惜,这样通信效率实在太低。孙诗宁手动操作磁盾,要好几秒才能发完一个完整的‘嘀嗒’,太慢了。”
“写一个程序,让电脑自动操作磁盾就好了。”霍长浩说。
“说得轻巧。”祁风扬摇摇头,“航天器的软件大都是写在嵌入式系统上的,就算是少数能改动的软件,也是基于VX Works、Space OS之类的专业级操作系统。你以为飞船上会装有Visual Studio吗?孙诗宁虽然聪明,但总归没念完大学,她不懂……”
“那只好写个教程发过去了。”霍长浩嘿嘿一笑,“祁老弟,这个任务就交给和她心有灵犀的你了。”
【事故发生后三十小时,旧金山】
傍晚时分,祁风扬终于把程序在“波塞冬号”模拟器上编译通过,交给了上行通信组。通过NASA深空网络,这不到九百字节的代码以最强劲的功率发射,飞向八亿公里之遥的木卫二。
与此同时,祁风扬、霍长浩与马丁尼兹暂时离开艾姆斯研究中心,乘车向旧金山市区驶去。
“下一步就是救援行动了。”坐在前座的马丁尼兹回过头说,“一百天,八亿公里。祁先生,下面我得告诉大家这个疯狂的指标是可行的。对此您有什么好主意吗?”
“他当然有。”霍长浩点上一支烟,说,“他是中国航天‘北辰计划’的提出者,当时要的指标就是这个。对吧,祁老弟?”
“差不多吧。”祁风扬说。
“祁先生,我很好奇,你打算用什么火箭把几吨重的飞船加速到每秒一百二十公里?”
“不用火箭。”祁风扬说,“用光帆。”
“光帆?”
“对。一面边长两百米的方形巨帆,石墨烯基底,面积重量四克每平方米。先用火箭将它送入三十千米每秒的地球逃逸轨道,然后用地面的激光阵列集中照射,由此可以产生2G左右的加速度。加速将持续四小时,加速航段长四十万公里,大致相当于地月间距离。”
“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。”祁风扬回答,“相当于人类全部电力输出的百分之一,或者是……”
“全球LiFi网络消耗的总功率。”霍长浩说。
“是的。LiFi激光有极高的精度和准直度,功率可调,几乎就是为此量身打造的。事实上,最初的LiFi技术就脱胎于此项目——不,可能更早,可以追溯到本世纪初霍金提出的‘突破摄星计划’。”祁风扬说,“现在全世界的LiFi基站有数十万个,完全可以承担起为光帆加速的任务。”
“嗯,或许……”马丁尼兹挠着头。
“而且非常巧,计划中设计的发射时间正是今年3月,因为现在行星间的相对位置刚好能形成最有效的构型,使得航行时间取到极小值。”
“但是,你打算怎么减速入轨?”马丁尼兹说,“到达木星后,如果仍然保持着近百公里每秒的高速,你就会直接飞掠过去。”
“我们用多帆聚焦技术减速。”
“多帆聚焦?”
“就是把另外N艘帆船反射的阳光全部汇聚到一艘上,以获得N倍的减速推力。”霍长浩插嘴道,“我记得这个过程好像还蛮复杂的,超过一万公里的减速冲程需要极为精确的瞄准器,而且每艘帆船变轨的次序、走位都有讲究。”
“由此一来,飞船就可以不必携带减速制动的燃料,每面帆的质量只有五十千克,轻得像一片羽毛。”祁风扬说,“在多帆聚光减速后,目标帆被木星捕获,飞往木卫二,而其他的帆船将在木星引力下偏转,继续飞往其他目的地。”
“听起来不错。后来怎么没实现呢?”马丁尼兹继续问。
“说来话长。”祁风扬摆摆手说,“当务之急是给出救援飞船所需的有效载荷质量,这样,我很快就可以解出所需光帆编队的规模。”
“两吨吧……这应该是下限了。”马丁尼兹马上回答。
“那原来辅助帆的数目肯定是不够的。”祁风扬说,“而且还要考虑孙诗宁的状况,她必须从木卫二起飞,逃出木卫二的引力场,然后再和救援飞船对接。就‘克洛诺斯号’剩余的燃料看,孙诗宁只能加速到每秒五公里左右,叠加上木卫二的公转速度,每秒八公里,救援飞船的速度必须降低到这个值。”
“我有个办法。”马丁尼兹说,“‘克洛诺斯号’上升段用的是氢氧发动机,而木卫二上最不缺的就是水。孙诗宁可以通过电解水制造氢氧燃料,灌满燃料仓,这样可以大幅度提高交汇速度……我保证,它至少能达到每秒二十公里。”
“好主意。但氢气怎么储存和液化呢?”
“‘克洛诺斯号’上面有相应的装置,稍加改动就可以运行。”马丁尼兹说,“但那又需要一份更长、更复杂的教程了——考虑到孙诗宁对机械不熟悉,仅有文字教程恐怕还不够。我们必须与她保持高效的通信。”
“嗯,这就看祁老弟你的代码了,但愿它能奏效。”霍长浩转头说。
“等孙诗宁回电后就能知道了。”祁风扬看了看表,说,“我们来得及回去吗?”
“来得及,电波跑一趟来回得三个多小时呢。”霍长浩说,“晚上九点赶回来就行了。”
“我可能赶不上。”马丁尼兹说,“我得先去菲尔茨山庄找艾伦马斯克,然后还有伯利茨、布朗他们,或许他们能帮忙搞到国会的特别拨款。莱姆斯那边基本就不用指望了,这位先生连木星和金星都分不清楚……”
“祝你好运。”霍长浩朝他竖起大拇指,“我和祁风扬就找个地方喝点儿酒,叙叙旧吧。”
在一家酒馆前,霍长浩叫司机把车停了下来。
“哎,就是这里!”