第14章 第十四章:航天理論
第十四章:航天理論
“帝空之盾”其實並非安琛個人的構想。自從人類認識到地球是一個覆蓋着大氣的球體,突破大氣層的想法就由來已久了。
曾有古人構思過用炮仗送人飛上天的想法,那時候人們已經認識到發射的禮花能比馬蜂飛得更高,而乘着禮花便可飛到馬蜂都無法企及的“天庭”。但之後隨着熱氣球的發展,人們終於發現比馬蜂飛得更高的地方並非“天庭”,而是空氣越來越稀薄的外界。
並且稀薄的空氣正是制約馬蜂飛行高度的關鍵因素。
爲了維持飛行中的高速振翅,馬蜂的功率是比人類大得多的。因此不像大多數生物是靠分解糖爲乳酸而產能,昆蟲綱爲了維持飛行的高消耗而進化出了一種名爲“呼吸”的獨特反應通路①,利用氣囊充盈時自由擴散進入體內的氧氣,通過一系列電子傳遞反應而實現對有機質的氧化,從而獲得比單純糖酵解更多的能量。儘管對於這個星球上其他多數生命來說,氧氣只是植物和許多原始細菌代謝活動的廢料,但對於馬蜂而言,佔大氣體積53%的氧氣卻是它們飛行所必須的條件。
不過除了氧氣之外,對於馬蜂而言更要命的卻是高空氣壓和溫度的降低。爲了適應低氣壓和低溫的飛行,馬蜂不得不增加振動翅膀的頻率,從而進一步提高了氧氣的消耗。這就是一個惡性循環了,因此馬蜂本身的飛行極限高度至多可達9000米,而在負載騎手的情況下,目前的高度記錄則只有5347米。
生物學的侷限註定了,要想突破大氣層,顯然不能靠馬蜂。
不過馬蜂的特殊生理結構也給了人們以啓示,靠類似糖酵解的反應大概是不可能飛起來的,馬蜂的飛行靠的是糖和氧氣反應產生的更大功率。而要想比馬蜂飛得更高,就需要更強的“燃料”和“氧化劑”。於是隨着人類對化學反應的認識深入,更多的燃料以及與之相匹配的氧化劑被髮明出來,而牛頓力學的同步發展,也使得人們意識到依靠反作用力“送我上青天”成爲了可能。
終於在八十年前,第一個關於現代火箭的構想出現了。提出這個構想的人名叫齊奧爾科夫斯基·康斯坦丁②,他對於火箭推進航天器的設想是受到更早期科幻文學的啓發,而他也把這一設想寫進了自己的科幻小說裏。
康斯坦丁也發表過被學界認可的論文,但在當時航天理論並不受到皇宮的重視。就像飛機不受重視一樣,絕大多數人始終認爲馬蜂就已經足夠,單純爲了“飛得更高”而開發一種全新的技術是不值當的。於是就像絕大多數鬱郁不得志的普通人一樣,康斯坦丁此生作爲一個接近失聰而靠自學學完大學課程的民間學者,沒有學位、沒有家世背景,研究方向也不受重視,畢生未曾獲得帝國科學院的職位。在發表了數十篇論文和十數篇基於他的航天理論的科幻小說之後,他最終作爲一名普通的退休中學教師長眠在了他的故鄉。
其實對於一個普通人的一生而言,這倒算不上是多大的悲劇,可是康斯坦丁本可以獲得更大的榮譽——如果安琛能早出生個五十年,他或許就能在去世之前看到自己的理論變爲現實。
當然,在安琛之前也並非沒有人關注到齊奧爾科夫斯基·康斯坦丁的理論。但那些民間的非營利性組織終究只能做到“愛好者”的級別,而像安琛這樣召集了一衆貴族出身的二代、投入大量資源和精力,把這真正當成畢生事業來做的,對於平民而言則完全不可實現。
帝國的主要產業天然地被聖母教皇和各個貴族所壟斷。無論是甚麼產業,其規模一旦達到平民自主管理的臨界之上,其有序運作本質上都必須依賴於“神蹟”的號召力。“神蹟”可能是宗教的超自然力量,亦或者甚麼別的目前尚未知曉的東西,這個事實也就證明了“神蹟”——無論它是甚麼——的真實存在。
不過好在航天理論終究是被安琛注意到了,而她也能夠聚集足夠的資源來完成這件事情。
“帝空之盾”衛星網將實現對於地球表面每一個角落的實時監測,它幫助人們瞭解自己所生活的這個世界。而與此同時,安琛也在計劃將人類送出大氣層之外。
那位天才的齊奧爾科夫斯基·康斯坦丁曾在他的文章中寫道:“地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠被束縛在搖籃裏。”
正是這句話啓發了安琛,讓她意識到人類文明未來的征途,必然是大氣層外的浩渺宇宙。在未能突破大氣層而真正進入宇宙之前,人類文明還處於在“搖籃”裏的形態,而在離開搖籃之後,人類就將進入文明的下一個階段。
因此目前安琛正在策劃的這枚“長途-3”火箭,按照計劃將運送一名人類乘客進入太空。之前已經進行過送狗的試驗,狗在太空中的反應證明了太空環境並不會對哺乳動物有致命影響。因此送人是可以接受的。
而作爲帝空之盾航天分部的衛星控制組,這個安琛所實際領導的團隊負責的正是火箭“有效載荷”的部分。這部分也被稱爲是火箭的功能部分,其餘偌大一個數十上百噸的火箭,本質上都是爲了送這一枚不到五噸的功能區飛上天空。對於之前的火箭而言,有效載荷都只是一枚衛星,而“長途-3”要搭載的除了衛星之外,還需要有一個可以容下一人在太空軌道上短期生存的軌道艙,以及爲送人返回地球而配套準備的返回艙和降落時需要的推進器。
在狗的試驗上,已有的軌道艙、返回艙和推進器的可靠性已經得到了驗證。但關鍵在於如果要送人上太空,則必須保證萬無一失。而且即使能保證萬無一失,仍然需要找到一個可靠的宇航員,兼具承擔科研任務的能力和邁向未知的勇氣。
安琛其實覺得,要不就讓她去算了。反正搞載人航天是她的主意,要說承擔風險也應該讓她承擔。但這顯然並不現實,安琛是先任教皇欣祺聖母陛下唯一的後代,當安瑾保存在皇宮-80冷庫的卵細胞用盡之時,就是她不得不重新出面延續人類種族之日。
爲此安琛必須得保證她自己的安全,否則還沒等人類真正走出地球、走向太空,就得因爲生育活力下降而先一步自發毀滅了。
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註釋:
①設置生物學基礎設置與現實地球生命顯著不同,現實地球生命中絕大多數真核生物動物都以有氧呼吸的方式獲得能量。
②現實中的齊奧爾科夫斯基(Константин_Эдуардович_Циолковский)是現代宇宙航行學的三位奠基人之一。在十月革命之後,他的生活環境得到了改善,並且航天研究也得到蘇聯當局的支持。