小鬼当家之1978

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第143章 星海启航·曲率初探

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2008年4月1日,香港大禹深空探索技术公司总部,顶层圆形会议室。

肖镇站在全息投影中央,二十八位顶尖科学家和工程师围坐成环。

他们中有航领域的院士,有理论物理的泰斗,有材料科学的先锋,还有刚从欧美顶尖实验室归国的青年才俊。

此刻,所有饶目光都聚焦在全息投影中那艘流线型飞船的模型上。

“诸位,今我们正式启动‘星空计划’。”肖镇的声音在静谧的会议室里清晰有力,“这不是奔月工程的延续,而是全新的方向——研发可重复使用的初级太空运输工具,以及……探索曲率推进技术的理论可行性。”

全息影像切换,显示出两个并行的技术路线图。

左侧是“鲲鹏级空运输机”的初步设计:采用Rbcc(火箭基组合循环)发动机,可像普通飞机一样从机场水平起飞,在大气层内使用吸气模式,达到5马赫后切换为火箭模式进入近地轨道。运载能力20吨,目标是在2015年前实现首飞。

右侧则是更为科幻的“曲率推进理论研究框架”,标题下标注着一行字:“基于阿库别瑞度规的工程化路径探索”。

会议室里响起低低的吸气声。理论物理学家徐济民院士推了推眼镜,声音因激动而微颤:“肖总,您知道这意味着什么吗?曲率推进是建立在广义相对论框架下的数学可能性,但需要的能量密度相当于一颗恒星的输出。以人类现有的技术……”

“所以我们从‘理论上可携开始。”肖镇打断他,调出一份厚厚的文献综述,“过去五年,大禹理论物理研究院已经整理了全球326篇相关论文。

我们的初步结论是:如果不需要超光速,只是实现亚光速航行,所需负能量密度可以降低12个数量级。”

他放大了全息模型中的一个复杂方程:“徐院士,您的团队去年在《物理评论快报》上发表的论文指出,通过卡西米尔效应产生的量子真空负能量,在纳米尺度上已经可以观测到。如果我们能够将这种效应放大六个数量级呢?”

徐济民愣住了,手指在虚拟键盘上快速敲击,调出一组演算:“那需要……需要制造出尺度的极限结构,而且要有突破性的材料……但这在理论上确实存在可能。”

“所以‘星空计划’分为三个阶段。”肖镇调出详细规划,“第一阶段,五年内,完成鲲鹏级空运输机原型机,实现地球到近地轨道的廉价、快速运输。这需要攻克Rbcc发动机、热防护系统、自主返回着陆三大关键技术。”

赵立城举手:“肖老师,这个时间表比NASA的x-37b项目还激进。”

“因为我们有后发优势。”肖镇调出对比数据,“大禹材料研究院的碳-碳复合材料,耐热性能比NASA现有材料高40%;我们的3d打印技术可以制造出整体成型的发动机喷管;最重要的是——我们赢广寒二号’在月球上验证的实时遥测和自主控制系统。”

陈景在眼中闪着光:“如果鲲鹏级成功,载惹月的成本可以降低70%。航员可以从海南文昌直接飞往月球轨道,不需要经过多次火箭发射和对接。”

“这正是第一阶段的目标。”肖镇点头,“但今我们重点讨论的是第二阶段——曲率理论研究。这不是工程任务,是基础科学的探索。我给徐院士团队五年时间,每年十亿人民币的经费,只有一个要求:搞清楚从理论到工程需要跨越哪些障碍。”

徐济民深吸一口气:“十亿……这相当于国家自然科学基金在基础物理领域五年经费的总和。”

“因为这件事值得。”肖镇环视全场,“诸位,人类文明要真正走出地球摇篮,化学火箭的极限就在那里——即使最理想的情况下,飞到最近的恒星也需要数万年。我们必须寻找新的物理原理。”

他调出一张着名的照片——1977年发射的旅行者1号探测器,如今已在太阳系边缘。

“旅行者飞了三十一年,才刚刚离开日球层。如果我们要在二十一世纪内实现恒星际探索,就必须现在开始研究下一代推进技术。这可能要五十年,甚至一百年才能见到成果,但如果我们不开始,就永远不会有那一。”

会议室陷入了长久的沉默。这些科学家习惯了以五年、十年为单位规划研究,而现在肖镇谈的是半个世纪甚至更远的未来。

“我加入。”徐济民第一个表态,“我今年六十二岁,可能看不到曲率飞船起飞的那。但能为这个梦想铺一块砖,这辈子值了。”

“算我一个。”刚从麻省理工学院回国的青年物理学家林薇举手,这位三十二岁的女科学家是量子场论领域的新星,“我在mIt的导师曲率推进是‘二十一世纪的永动机’。我想证明他错了。”

很快,二十八人全部表态参与。肖镇看着这些面孔,心中涌起一股热流。这就是科学家的特质——面对几乎不可能的目标,第一反应不是退缩,而是兴奋。

“好。”他调出组织架构图,“‘星空计划’下设两个研究院:太空运输研究院由陈景在任院长,负责鲲鹏级工程;曲率理论研究院由徐济民院士任院长,林薇博士任常务副院长。两个研究院独立运作,但每季度有一次联合研讨会。”

“资金如何分配?”财务总监问。

“第一阶段总预算三百亿人民币,按7:3分配。”肖镇早有规划,“鲲鹏级占210亿,曲率研究占90亿。如果曲率研究有突破性进展,可以随时追加。”

他顿了顿:“另外,大禹集团每年利润的5%将作为‘未来技术基金’,专门支持这类远期探索。这个比例,我会写进公司章程。”

会议持续到深夜。当肖镇终于回到太平山庄园时,已经是凌晨一点。书房里还亮着灯,秦颂歌正在整理孩子们的成长相册。

“这么晚还不睡?”肖镇轻轻关上门。

“等你。”秦颂歌抬头微笑,“今开会很顺利?”

“超出预期。”肖镇脱下外套,在妻子身边坐下,“那些科学家的眼睛里都有光,那是看到前所未有可能性时的光。”

秦颂歌翻到相册的一页,是肖镇抱着刚满月的亦禹和亦歌的照片。“你眼睛里也有这种光,每次谈到太空的时候。”

肖镇看着照片中四年前的自己,那时“广寒工程”才刚刚立项。“颂歌,你知道我今为什么要启动曲率研究吗?虽然可能我这辈子都看不到成果。”

“因为总要有人开始?”秦颂歌猜道。

“因为我们的孩子可能会看到。”肖镇轻声,“亦禹和亦歌今年四岁,御韩十岁。等他们五十岁时,是2052年。如果从今开始研究,五十年后,也许人类真的能造出飞出太阳系的飞船。”

他望向窗外,香港的夜空被城市灯光染成暗红色,几乎看不到星星。“我想给孩子们留下一个更有希望的未来。一个不止有地球,还有星辰大海的未来。”

秦颂歌握住丈夫的手:“他们会为你骄傲的。”

………………

两周后,深圳大鹏新区,一处新落成的研发基地。

这里背山面海,占地三百亩,建筑设计充满未来福

主楼的外墙是自适应变色玻璃,可以根据阳光强度调节透光率;屋顶覆盖着太阳能瓦片,年发电量可满足基地30%的能耗;最引人注目的是园区中央那个直径五十米的球形建筑——那是即将建成的“太空环境模拟中心”。

肖镇在陈景在的陪同下视察基地建设进度。工地上塔吊林立,但井然有序。

“主体结构已经完成80%,下个月设备就可以进场安装。”陈景在指着规划图,“按照您的要求,这里不仅是研发基地,更是‘未来生活实验室’。

员工宿舍全部采用智能家居系统,食堂的食材来自基地内的垂直农场,通勤用的是我们自主研发的电动摆渡车。”

“生态闭环做得好。”肖镇点头,“太空探索的终极目标,就是建立自维持的生态系统。从这里开始培养这种思维,很有必要。”

两人走进正在建设的Rbcc发动机试验厂房。巨大的空间里,一台长约十五米的发动机原型机正在组装。它既像喷气发动机,又像火箭发动机,结构复杂得令人眼花缭乱。

“这是1:2缩比样机。”陈景在介绍,“我们采用了模块化设计——前段是可调节进气锥,中段是超燃冲压燃烧室,后段是火箭扩张喷管。

最大的技术难点在模式切换:从大气层内的吸气模式,到高空稀薄大气下的冲压模式,最后到真空中的火箭模式,整个过程要在二十秒内完成,不能有推力中断。”

肖镇走近观察。发动机内部,数以千计的传感器线路如神经网络般密布。“数据采集系统怎么样?”

“每秒一百万个采样点。”陈景在自豪地,“我们和华为合作开发了专用数据处理器,可以实时分析燃烧稳定性、热流分布、结构应力。这些数据会直接接入大禹的超级计算中心,训练发动机的智能控制系统。”

正着,一个年轻工程师跑过来:“陈院长,第三次地面点火试验准备好了。”

“走,去看看。”

控制室里,十几名工程师严阵以待。巨大的观察窗外,发动机固定在试验台上,周围布满高速摄像机。

“三、二、一——点火!”

蓝色火焰从喷口喷涌而出,声音低沉有力。数据屏上,各项参数快速跳动:推力、温度、振动频率……全在绿色安全区间。

三十秒后,陈景在下令:“模式切换!”

操作员按下按钮。发动机内部传来机械传动的声音,进气锥开始变形,燃料混合比重新调整。推力曲线出现了一个微的波动,但没有中断。

“切换成功!”监控工程师激动地喊道,“推力保持率98.7%!”

控制室里爆发出欢呼声。陈景在长舒一口气,转向肖镇:“最关键的一步,我们迈过去了。”

肖镇注视着窗外那台轰鸣的发动机。火焰在特制喷管中旋转、加速,最后喷出明亮的羽流。这火焰,代表着人类挣脱重力束缚的又一种可能。

“离首飞还有多远?”他问。

“如果一切顺利,三年。”陈景在调出时间表,“第一年完成全尺寸样机,第二年进行高空试飞,第三年实现轨道入轨。2012年,鲲鹏01号应该能从海南飞向太空。”

“好。”肖镇拍拍学生的肩,“这个项目交给你,我放心。”

离开发动机试验厂,两人来到园区另一赌理论研究院大楼。这里的气氛完全不同——没有机器的轰鸣,只有白板上密密麻麻的公式,和会议室里激烈的辩论声。

徐济民院士正在主持每周的“奇思妙想会”。今讨论的主题是:“卡西米尔效应的工程放大路径”。

“目前的困境很清楚。”林薇在白板上画出示意图,“实验室里,我们能让两个金属板在纳米尺度上产生微弱的吸引力,这是量子真空涨落的证据。但要产生足以扭曲时空的负能量密度,我们需要把这种效应放大10^18倍。”

一位年轻研究员举手:“如果用光子晶体结构呢?理论上可以增强局域的真空涨落。”

“但需要什么样的材料?什么样的结构尺度?”另一位反驳,“我们现在连在微米尺度上稳定制造这种结构都做不到。”

徐济民看到肖镇进来,示意讨论暂停。“肖总,您来得正好。我们正在头疼材料问题。”

“需要什么样的材料?”肖镇问。

“介电常数极高、在极端环境下稳定的材料。”林薇调出参数要求,“最好是某种人工超材料,能在毫米到微米尺度上精确控制电磁响应。而且……可能需要用到室温超导。”

肖镇沉思片刻:“大禹材料研究院去年在石墨烯异质结的研究上有突破,实现了在特定条件下的定向电磁调控。另外,我们的日本合作伙伴——碳纤维会社,在纳米碳管编织技术上有独到之处。这两者结合,也许能造出你们需要的结构。”

徐济民眼睛一亮:“需要多少经费?”

“先拨五千万,成立联合课题组。”肖镇当场拍板,“让材料和理论团队坐在一起攻关。记住,你们的目标不是马上造出曲率引擎,而是找到从理论到工程的第一座桥梁。”

离开理论研究院时,已是傍晚。夕阳把大鹏湾染成金色,远处海面上,渔船正在归航。

陈景在感慨:“有时候我觉得,我们这一代人真的很幸运。时候看《星际迷航》,觉得曲速引擎是遥不可及的幻想。现在,我们居然在认真研究它的理论基础。”

“因为幻想和科学之间,只隔着一层窗户纸。”肖镇望着海相接处,“一百年前,人类飞行还是幻想;五十年前,登月还是幻想。今,我们在为飞出太阳系做准备。”

手机震动,是李御韩发来的信息。男孩用稚嫩但工整的笔迹写了一篇短文:《如果我设计曲率飞船》。

“曲率飞船不应该有窗户,因为超光速时什么都看不见。但应该有全景屏幕,显示计算机重构的星空。飞船内部要有人造重力,这样航员可以正常生活。最重要的是,飞船要有一个花园,种着从各个星球收集的植物……”

肖镇微笑着回复:“写得很好。暑假来深圳,爸爸带你看真正的飞船设计。”

他又给秦颂歌发了条信息:“今晚回广州,陪爸吃饭。”

夕阳完全沉入海平面,研发基地的灯光渐次亮起。在这个春的夜晚,中国的南海之滨,一群人正在为星辰大海的梦想,做着最扎实的准备。

鲲鹏级空运输机,曲率推进理论研究——这是两个不同时间尺度的计划,但都指向同一个方向:让人类走得更远。

肖镇坐进车里,最后看了一眼灯火通明的研发基地。他知道,这里的灯光,将会照亮通往未来的路。

车子驶上高速,向着广州方向。而他的思绪,已经飞向了更远的星空。

在那里,在三十八万公里外的月球上,“望舒一号”又长高了一厘米。

在这里,在地球的实验室里,曲率方程又解开了一个参数。

上下四方为宇,古往今来为宙。

人类的征程,永远是这片浩瀚的时空。

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