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第12章 (火月亮2):螺絲起子

2024-12-15 17:56:04 作者: 王一弦
  2029年7月,亮國薩州火箭城

  達芙妮·布勞恩暢想著在火星水手峽谷安放的人類生存艙,麥可把它叫做「膠囊」。

  「膠囊中的居住者不只是搞科研吧?他們還肩負著什麼工程任務?」達芙妮問麥可。

  「他們首要的任務是儘可能實現自給自足的生活,包括從峽谷底層深處,鑿冰取水,製造氧氣和氫氣,解決飲用水、氧氣和能源問題。」麥可答道。

  達芙妮看著眼前這位在她心目中如英雄一般的探險家,她推測麥可想在火星上做的膠囊工程,目標一定不只是生存實驗,而是建立可以不斷擴展的火星移民點。

  她問道:「你的計劃需要大量的運力,雖然獵鳥5型火箭荷載很大,又可以重複回收利用,但相對於移民點的物資需求還是遠遠不夠啊。」

  是的,不只是火箭運力不夠,在火星上建立發射場也是很困難的。

  「你一定已經想到辦法了,我很好奇,你是在外腦VESSEL的幫助下想到的嗎?」

  「這次真不是,是我們公司的總工程師詹姆斯博士設計的。」麥可想起了VESSEL給他的答案,搖搖頭,笑呵呵地說道,「關於運力問題,VESSEL給我的答案就是它本身,VESSEL。」

  「火星移民計劃解決運力瓶頸的關鍵竟然是VESSEL這個詞彙本身?」達芙妮驚奇地問道。

  作為艾斯貝空間技術公司的老闆,麥可·麥克斯的多項創意在常人看來幾乎是異想天開的,認同其企業文化的總工程師詹姆斯博士更是如此。

  詹姆斯博士建議在火星上空的同步軌道附近建設一個中轉站,獵鳥5型火箭推送的運輸飛船在太空中與中轉站對接,而不是往返於難度大得多的火星表面。

  同步軌道的中轉站與火星表面用碳纖維管和輔助支架連接,建成一座火星版太空電梯。

  達芙妮·布勞恩是專業天文學者,她雖然不了解工程學的細節,但是她知道建造火星版太空電梯難度極大。

  一個辦法是在火星赤道上從火星地面向上延伸約兩萬公里,另一個辦法是在距火星兩萬公里軌道處建造一個巨大的人造物體,作為穩定器。顯然都非常困難。

  「從火星地面向上建造,要把建築材料運到火星,這等於回到了問題的原點,顯然不可行。」達芙妮像猜謎語一樣接著問道,「在火星兩萬公里高空的同步軌道,建造一個足夠大的穩定的人造物體,那也不可能啊!」

  麥可神秘地笑了,對達芙妮說:

  「建造一個成百上千噸的人造固定器,確實是不可能的,但是我們天才的詹姆斯博士使用的是一個渾然天成的固定器,它叫做火衛二,相當於地球的月亮。」

  「火衛二,火月亮!」達芙妮驚呼。

  火星有兩顆衛星,離心率都接近於零,也就是它們幾乎以正圓軌道繞行火星,它們的軌道傾角也接近零度,幾乎貼在火星赤道面上繞行。正好位於理論給定的火星太空電梯最佳建設地點的正上方。

  火衛二的半長軸約為23000公里,每30.3小時繞行火星一周,火星的自轉周期為24小時37分鐘,也就是說火衛二略高於火星同步軌道。

  運輸飛船與「漂浮」在火星上空的火衛二對接,技術難度遠低於在火星表面的降落和返回,運輸成本則會大幅降低。


  達芙妮專業而敏銳,一下子就指出了問題,問道:「火衛二的環繞速度小於火星表面自轉的線速度,就算火衛二垂下一部太空電梯指向火星,它也無法與火星地面進行穩定的連接,存在速度差啊。」

  達芙妮的問題,詹姆斯博士也想到了,火衛二垂下的太空電梯有近兩萬公里長,接近火星表面的一端可以加大配重,但它不能直接與火星地面的固定基座連接,因為存在速度差。

  火星赤道附近的表面自轉線速度約為每秒240米,而指向火星的太空電梯末端線速度為每秒200米,存在一個自東向西的速度差,約為每秒40米。

  麥可拉起達芙妮的手,溫柔地啟發道:「你是不是把火星地面上的的太空電梯連接基座默認為是固定的?」

  達芙妮·布勞恩恍然大悟,如果讓對接基座在火星表面自東向西高速運動,也就是基座相對於火星自轉,不斷地自東向西退行。若退行速度剛好是每秒40米,就可以實現基座與太空電梯的穩定對接。

  「每秒40米,也就是每小時144公里,你們是打算把對接基座做成一台時速144公里的電動跑車?那一定是尼古拉牌的吧?哈哈。」

  達芙妮·布勞恩猜到謎底之後,還是不敢相信詹姆斯博士竟然能想出如此大膽又巧妙的方案,稍微冷靜一下,她又想到了另一個問題,問道:

  「火星大氣稀薄,沙塵暴不僅強烈,而且持續時間很長,基座即使建立在跑車上,也很難抵擋惡劣的天氣啊。」

  麥可告訴達芙妮,詹姆斯博士的方案考慮了這些因素,太空電梯不與地面基座硬連接的另外一個好處恰恰是,在沙塵暴來襲的時間裡,太空電梯結構被調短,末端遠離火星表面。

  高速移動的基座平台需要「鐵軌」,也就是軌道,軌道繞行火星一周是完全沒有必要的,因為成本太高。

  火星赤道周長約為21000公里,詹姆斯博士計劃的鐵軌長度少於4000公里,使得太空電梯在沒有沙塵暴的日子裡每7天與火星對接1天。

  達芙妮·布勞恩也可算是高手中的高手,她馬上領悟了詹姆斯博士的良苦用心。驚嘆道:

  「小於4000公里?你們是打算把平台軌道修建在與火星赤道夾角很小的水手峽谷之中,以此更好地抵禦火星風暴?」

  麥可·麥克斯站起身給兩人各自倒了一杯咖啡,他凝視著面前這個聰慧而又美麗的女友,欲言又止。

  幾個月前,他了解了尼古拉·特斯拉的超光波理論,簽署了保密承諾書,他不能向任何人包括他心愛的女友透露他真實的計劃。

  麥可深知,即使建成了機巧的太空電梯,也無法把火星改造成人類宜居的第二個地球,要實現這一目標,必須在火星上建設超光波電站,而火星版太空電梯只是一個輔助性的工程。

  困擾麥可·麥克斯的最大問題是在火星上搭建起18萬公里高的建築結構,使用的原材料必須取自火星,靠運輸是不行的。

  這些材料當然要從火星地表的土壤中提取,但目前由於技術的限制,人類對於火星表面土壤的取樣深度只有可憐的區區10厘米。

  還有一個純粹的工程技術問題,即使在火星表面能夠加工製造出用於支撐電站結構的標準支架構件,這些構件也需要使用精密可靠的連接器把它們連接起來,說通俗一些,也就是需要用以連接的螺絲釘和螺絲起子。


  達芙妮打破短暫的沉寂,突然問道:「你打算怎樣把太空電梯的標準部件連接在一起?」

  麥可做了個古怪的表情,答道:「我的外腦不是給了我答案嗎?使用VESSEL。」

  達芙妮不解地問道:「VESSEL?字面意思是容器、大船和脈管,這幾個語義都不沾邊啊,當然我們第一次約會地點的那個建築也叫VESSEL。天梯?是天梯的意思嗎?」

  「可能有天梯的意思,我想也不全是,也可能與我另一家公司,尼古拉牌電動車的供應商有關係。」

  達芙妮徹底被說暈了,不解地看著麥可。

  麥可說道:「尼古拉牌電動車在製造過程中需要各種型號的螺絲起子,我們公司相應的供應商是一家知名的螺絲起子和氣動設備的生產商。」

  麥可·麥克斯所說的那個螺絲起子生產商是扶升國的知名企業,他們的產品商標叫做:

  VESSEL。

  &

  壓章集句詩:

  疊成群玉冷生光,明,李穡

  還識流虹繞電祥。清,陳廷敬

  風洞星岩應可到,明,顧璘

  車輪竟日往來忙。宋,劉宰


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