高原的空氣是稀薄的,濾去了水分,濾去了云朵,濾去了聲音,只剩下浩浩蕩蕩的風,仿佛那是自己的肺在與大地共同呼吸。高原的空氣是干枯的,不能滋養青草如茵,不能滋養柳暗花明,舉目望去只有一片荒涼干燥的土黃色,陽光也像是干燥的,干燥了人的眼睛。
一個人在高原生活一段時間,就會有種錯覺,獨處時常常能聽到自己與自己對話的聲音。或許這是空氣過于干燥、過于稀薄的緣故。王底用了兩個月才適應這種稀薄的空氣。
前年夏天,施工隊伍剛剛扎下塑鋼板房的時候,他跟許多人一樣,夜里由于缺氧而頭痛難眠,清晨,板房里回蕩著隔壁傳來的咳嗽聲。但兩個月后,他的身體調整了過來,血液里開始涌現更多的紅細胞,肺泡表層增長了更多的毛細血管,中樞神經調整了閾值,不再因為過低的血氧濃度而煩躁不安。
他的皮膚也變得粗糙厚實,洗臉時像是在用力擦拭一件古舊的陶罐,臉頰留下了滄桑的高原紅;他的手指觸覺也退化了,去年冬天零下二十攝氏度的嚴寒中,他赤手去扭動一顆M60大螺栓,幾秒鐘之后才感到刺骨的痛。他的聲音變得沙啞干涸,兒子在視頻的那一頭已經認不出他的面龐、聽不出他的嗓音。
兩年零三個月里,他跟兒子沒有再見過面。
但他不責怪這里稀薄的空氣,甚至感激它們。試想,這顆星球實際上是如此平坦,如此圓整,它的半徑以數千千米計算,而它的地表卻最多只隆起了八千米——曾有人說,那不過相當于地球儀上面那一層薄薄的油漆。而這片由一億年的板塊運動塑造的遼闊的高原,幾乎全部落入我們這個古老國度的境內。
如果你想要找到一片海拔四千米以上的陸地,沿東西走向畫出一條超過兩千千米的直線,那么青藏高原將是唯一的選擇。這片古老的高原荒蕪、遼闊,一直作為一道高聳的沉默屏障被人們忽略,卻以獨特的方式留給人們一把走向全新的太空時代的鑰匙。
地球唯一的一把鑰匙。
每天,晨光熹微時,王底都會站在寒風凜冽的湖畔,規劃一天的工程進度,心里默默清點每個工點需要的班組與設備。天黑后,他在貝雷鋼梁鋪就的棧橋踱步,細細檢索工人遺留的煙盒、破手套、礦泉水瓶,一一扔進手提垃圾袋里。
他對待施工場區就像對待自家的庭院,對待色林錯就像對待圣潔的姑娘。
兩年來,他核對了每一個施工控制點的坐標,沒有一個誤差超過一毫米;他檢查了每一根螺紋鋼筋的套環,親手將它們擰緊;他一次次將眼睛貼近鐵軌的表面,向最遠的遠方望去,確認自己看到的是一條光束般筆直的直線。
起初,藏胞們反對這項工程。他們身著厚重的毛織氆氌①,匍匐在色林錯湖畔。長者告訴王底,色林錯的含義是魔鬼,任何人都不應該去驚擾它。深不見底的湖水,吞噬過許多蔑視它的生靈。
長者說,國道繞過了它,高速鐵路繞過了它,你們的工程也應當避開它。
王底向他們解釋,這項工程的需求之苛刻遠非國道與高鐵能比,它綿延兩千千米,必須保持完美的直線——確切來說,其后半段的最小曲率半徑不得小于一千六百千米。這是人類身體能夠承受的極限。
寬厚仁慈的青藏高原在喜馬拉雅山脈與昆侖山脈之間饋贈了這樣一大片平坦區域,起自阿里,經改則、尼瑪、班戈、那曲,大約兩千千米都是高原谷地,海拔維持在四千五百米幾乎沒有起伏,不需要大型隧道,不需要跨越大峽谷的橋梁,正適合工程的實施,代價則是在直線末端,必須穿過寬達四十千米的色林錯,無從避讓。
王底帶藏胞們參觀工地。當他們看到剛剛鋪就的棧橋潔凈如擦洗過的氈房頂,貝雷梁被妥善油漆、毫無銹跡,鉆機緩緩探入數十米深的湖底,攪動出的火山巖淤泥被隔離在鋁制護筒內,護筒外的湖水依然深邃清澈,他們停止了抗議。此后,藏胞仍然會清晨過來,但與施工隊伍相安無事。
工程進展緩慢,事實上,王底享受著這份緩慢的寧靜。直到昨天,寧靜才被舊日同窗——假如這個詞并不帶有感情色彩——當今名噪一時的科技企業青年董事的到訪打破。
來訪者將大部分皮膚都藏進了優質白鵝絨防護服里,只露出未經風霜侵蝕的眼睛,但他執意要走到色林錯湖畔,脫掉手套,在湖水里象征性地濯洗白凈的雙手。
身為天馳集團董事長之子,整個“天弓工程”的發起者與出資人,郭南絲毫不掩飾自己的優越感。他的姿態就像是巡視自己的封地,而淪為下屬的舊日同窗更像一杯助興的烈酒。
他開門見山,“我們多少年沒有見面了?二十年怕是有的。二十年前你一定想不到我們會以這種身份重逢。我知道,你也沒有認真想過這個問題,年輕的時候你不愿相信它,步入中年后你不愿面對它。”
“你負責這前后多少千米的工程實施?四十千米,還是二十千米?穿越色林錯的這一整段?哦,不,只是湖岸西側這一段。這都沒有太大區別,因為沒有人會記得。我想告訴你的是,我從陜西一路走來,那里零零散散到處都有長城的遺址,有戰國魏長城、蒙恬督造的秦長城,還有明長城。但是綿延萬里的長城遺跡上,我沒見到任何一個工匠的姓名,沒有一處刻有名字的碑文。他們胼手胝足,將一塊塊巨石運上峻峭的山嶺,但歷史并不銘記他們。
“人們會記住你的名字嗎?值得懷疑。區區二十千米,相較于兩千千米的總長度是無足輕重的。人們大概只會記住我,所有的資料都會如此介紹:郭南先生以一己之力將人類送進了電力太空時代。我會在工程起點旁邊立下石碑,刻上我的名字。另外,我還打算將第一艘飛行器命名為‘尚德號’,來紀念我們的母校。”
氣焰驕縱的來訪者離去了,王底站在湖畔思緒萬千。無數回憶席卷而來,尚德中學回響的瑯瑯書聲、寧靜溫暖的課堂、洋溢著青春力量的年輕身體,四個人的真摯友誼。
他感到唏噓,這位錦衣玉食的舊同窗還是那樣,傲慢、狹隘、自鳴得意。他永遠不會對工程懷有真正的熱愛,不會體會到鋪下一塊塊石基的安穩與滿足,他以為工程的意義就等同于留下一方供人瞻仰的豐碑,匆匆一番巡視就等于宣示了主權。這是遺憾的——之于工程,也之于郭南本人。
王底再次望向色林錯,這清澈的湖泊就像青藏高原望向太空的眼睛,看著它,王底回想起另外一雙眼睛:清澈、純粹、執著、無畏。
那是小粲的眼睛。
“風速五馬赫。飛行器姿態正常,空氣阻力低于閾值,底座應力幅處于藍色范圍,飛行器翼面無明顯振動!”
聽著同事努力壓抑著期待的聲音,李頂心里也忍不住升起了希望。也許,這一次真能成功。他手上的旋鈕仿佛有千鈞之重,每往前推動一毫米,都耗時良久。激波風洞的呼嘯聲隔著墻壁不斷傳來,里面是通過密集爆震模擬產生的超音速氣流。
“風速十馬赫。飛行器姿態正常,空氣阻力低于閾值,翼面振動達到毫米級,底座應力幅處于黃色范圍。”
同事的報告開始遲疑。但李頂咬咬牙,繼續加大風洞的功率。十馬赫是常規飛行器難以企及的速度,也是彈道導彈再入大氣層能夠達到的最高速度。這一速度能在導彈前端產生上千度的高溫,但對于高超音速飛行器而言,這僅僅是入門。
“風速二十馬赫,飛行器振動接近厘米級,底座應力幅到達橙色范圍……”
匯報被一聲巨響打斷,這讓匯報本身也失去了意義。失敗總是突如其來,一股翼面下方的紊流帶來一陣不斷放大的激振,在所有測量儀器反應過來前將一切都撕毀了。
三個月的建模繪圖,五個月的加工制作,全部毀于一旦。什么都沒有留給李頂,他只能寄希望于傳感器在最后幾毫秒內記錄下了參數,能讓他梳理出失敗的根源。
李頂聽見自己心中發出一聲無言的嘆息:又是將近一年的光陰付諸東流。他心里閃過自己的年齡。三十七歲了,不再年輕,研究所里那些二十多歲的后進已經開始嶄露頭角,他不知道自己還有多少光陰可以揮霍。
今年的職稱晉升名單已經公布,并不令人意外,李頂與晉升無緣。人事部在換發職稱證書的時候,有意無意地說道:“李工可是所里資歷最老的中級工程師了,某些方面,還是不要過于固執為好吧。”當時,他的臉紅得像材料瀕臨斷裂時的應力圖。
這不能怪人事部,一切都有規章,職稱要求論文指標。作為兼具研發與制造使命的研究所,僅憑理論與模擬計算是無法獲得認可的。工程界只允許成功,只承認成功,而李頂從入所伊始就固執地選擇了最難成功的慣性飛行器,十年來沒有發過一篇實質性的論文。
“B組那邊比我們順利得多,已經完成了原型機的試驗,下個月就能進入零號機的制造流程。”同事含沙射影地說。這不是他第一次打此類退堂鼓了,“也許,我們的路子一開始就是錯的。三十馬赫太遙不可及,遠遠超出了當前的工藝制造水準,它不具備在這個時代面世的可能性。超燃沖壓發動機具有明顯的先天優勢,它的脫離速度只要十到十五馬赫。如果只是這個數值,我們早就實現了,甚至比B組更快!”
李頂沉默不語。同事在退縮,也許明天就只剩下自己在殘骸中整理數據。但他不會放棄,哪怕走向慣性飛行器的道路是一條看不見盡頭的隧道,他也要固執地踽踽獨行。
確實,超燃沖壓發動機只需要十馬赫的發射速度,然后憑借前端泵入的壓縮空氣,促進飛行器攜帶的還原劑充分燃燒,提供源源不斷的動力。由于僅僅攜帶還原劑,氧化劑來自對空氣的索取,因此能夠獲得相當于常規火箭五倍的比重。
但是,它仍然是化學燃料發動機的一種變體。
只有慣性飛行器才是完美的、純粹的,才是人類真正擺脫化石燃料進入太空的希望!
是的,固執。
他的固執在很早以前,在他的靈魂與科學初次碰撞之時,在尚德中學的瑯瑯讀書聲中,在每個人人生僅有一次的深刻發現科學獨特魅力的少年時期,就已經種下了。
李頂清楚地記得那是一次課后的閑談會,白楓老師在黑板上寫下那個簡潔的齊奧爾科夫斯基火箭方程,告訴大家:“火箭的運行法則無比簡單。想要讓火箭獲得更高的軌道,只需要給它更高的發射速度;而火箭的發射速度又僅取決于兩個變量,一個是火箭的噴氣速度,也就是比沖,另一個是火箭燃料的占比。相同比沖下,燃料占比越高,發射速度越快。”
在噴氣速度存在瓶頸的前提下,人類為了讓火箭走得更遠,只能不斷增加燃料的重量,而這些增加的燃料又需要更多其他的燃料幫助起飛,于是進入一個阿喀琉斯追逐烏龜①的循環游戲,火箭燃料重量滾雪球般越滾越大,效率卻不再提升。
白楓老師遺憾道:“土星五號為了將五十噸的阿波羅飛船送往月球,自身的重量達到了三千噸,其中的二千八百五十噸都是燃料。這是人類工程史上最驚心動魄又無可奈何的浪費。”
就在這時,教室中部響起了一個稚嫩的聲音,“我們需要更高比沖的發動機,要比常規火箭高一百倍、一千倍!”
白楓老師發出他典型的爽朗笑聲,“如此完美的火箭是不存在的。我知道,離子推進器具有高比沖,是常規火箭的十倍,可是呢,它的功率那么小,連一份雜志的重量都推不動。”
“不,我們有那種發動機,將全部能量用于提升載荷的速度,而不是推動燃料本身。”還是那個稚嫩的聲音,但是更響亮了。
白老師的臉色帶上了一份認真,“那么,小粲同學,它們在哪兒呢?”
“老師您看,滿街上跑的就是!”
所有人都不約而同地望向窗外。在那些平坦寬敞的馬路上,無聲而迅疾地奔馳著無數巧奪天工的載具,它們凝聚了無數工程師的智慧與汗水,又因為與人們的朝夕相處成為大家習以為常的平庸機器——那些電力推動的汽車們。
就在同學們因為不解而發出嗤笑的時候,李頂注意到那雙特別的眼睛。那雙眼睛清澈如湖水,里面滿載著真摯的光芒。從那一天開始,他們四個人的命運就徹底與慣性飛行器聯結在一起了。
那是小粲的眼睛。
“五十九、五十八、五十七、五十六……”
張奇的腦袋像被強大的磁鐵吸住,緊貼座椅靠背,無法動彈,熟悉的壓迫感牢牢抓住他大腦的后部,就像要將他的大腦全部壓縮進后半部分體積。他甚至有種腦前額葉要從顱骨剝離的錯覺。
他無法確定自己是否還保持著足夠的清醒,內心的數秒是目前唯一還能堅持的思維活動。一秒,又一秒。每周將堅持時間提高一秒是他的既定計劃,到現在為止,他能夠在持續的六倍重力下堅持二百秒。
與常人印象不同,人體其實能夠承受極大的過載,部分過山車的離心力能夠達到十倍重力。最大的風險是血液集中在腿部造成大腦缺氧,引發昏厥,但如果過載沿著垂直于人體面部的方向,那么風險只是眼球失血造成的短暫失明,以及面部久久難以恢復的麻木感。在有據可查的極限試驗中,某位美國軍醫曾經在汽車尾部綁上火箭助推器,從而使自己的身體承受了四十倍重力的加速度。
張奇為自己設置的訓練量是六倍重力的過載,這對于職業飛行員不算太過嚴苛的挑戰,但他要堅持的時間是六分鐘,也就是三百秒。
他的痛苦實際上已經與那位瘋狂的美國軍醫截然不同,因為他擁有大量的時間感受自身的痛苦,需要強大的意志力說服自己堅持。這臺半徑十米的框架式離心機采用了主動式保護措施,只有訓練者的手掌緊握加速按鈕它才會持續轉動,一旦他陷入昏迷,機器就會減速停止,確保訓練者的安全。
每一回訓練初始,張奇都會不由自主地屏住呼吸,血液也仿佛停止流動,依靠僅存的血液保持大腦清醒,每一塊肌肉都在維持身體器官的位置。他常常忘記要重新開始呼吸,胸腔越來越沉重,大腦的惰性會選擇就此窒息而不愿推動呼吸。有一次,他因此昏迷過去。
整個支隊只有他一人還在堅持這一強度的訓練。前一段時間,飛行器研制方面傳來消息,超燃沖壓發動機的進展快于慣性飛行器,很可能被投資人選定為最終方案。
如果是超燃沖壓發動機,飛行器只需要在兩千千米的距離加速到十馬赫,對應加速度不足一倍重力,這是任何一名隊友都能勝任的。在同樣距離上,慣性飛行器對應加速度接近三倍重力,而且需要在脫離后盡快轉向,斜向上穿越大氣層,那將會有一段四十秒鐘的四倍重力過載時間。
張奇要做到萬無一失,無論最終選擇哪一個方案,他都要確保自己是首號種子試乘員。這不僅為了他自己,也為了他的朋友們。另一方面,他的直覺信任著李頂,他的慣性飛行器一定會取得成功,那才是整個“天弓工程”的靈魂。
想到這里,他再一次進入裝置,握緊按鈕,等待過載逐漸籠罩全身。
當意識隨著機器轉動逐漸模糊的時候,他隱約聽到一陣呼喚,一陣吶喊,那聲音在喊著:“加油!張奇!”
張奇轉頭一看,震驚于世界上還有這樣無瑕的眼神,那雙眼睛里裝載著世上最純凈的鼓舞與信任,就像高原湖泊里裝載著的最純凈的湖水。
那是小粲的眼睛。
時隔二十年,張奇還記得尚德中學那厚實如茵的綠色草坪,天空格外地藍,白云的輪廓也無比清晰;厚實的草坪滿載著拼搏的力量,悠悠白云裝載著理想的呼喚。
“加油!張奇!”有人為他吶喊。
張奇從李頂手里接過接力棒,對手領先他十米,但他有信心在一圈內追平這段距離。他素來以悠長的呼吸自豪,能在屏息一分鐘后還保持沖刺的能力,能在四百米距離內始終保持百米跑的速度。
王底和李頂都已經癱坐在草坪上,他們盡力了,在幫助隊伍奪回兩個位次后,他們再沒有余力為他吶喊。
吶喊的是小粲,這個可憐的矮個子,從接力賽一開始就為每個隊員伴跑,他整整跑了一千二百米!張奇用眼睛的余光看到小粲的臉色一片蒼白,眼睛卻清亮,這家伙不要命地為所有人吶喊、助威。
停下來吧,傻瓜!張奇很想讓小粲停下來,但他不能開口,他必須保持呼吸。
最后十米,加速沖刺!張奇率先沖過終點,然后撲倒在草坪上,旁邊小粲瘦弱的身體也倒在了他身上。張奇睜開眼睛,看到小粲嘴唇發烏,不斷地咳嗽,嘴角卻流露出欣慰的笑容。
“你不要命了嗎?”張奇喘氣斥責。
“我們,贏啦。”小粲用微弱的聲音說道,他清亮的眼睛里倒映著透徹的藍天。
王底和李頂也靠攏過來,四具年輕的身體緊挨著,互相彌補剛剛被汗水帶走的熱量。張奇感到無比溫暖,他大口地喘著氣,幾乎是沉醉地嗅著青春的氣息。
他們站上了頒獎臺,校長與他們握手合影。站在他們旁邊的是那位全校聞名、衣著光鮮的公子哥郭南,他獲得了“個人貢獻獎”,因為他父親的企業贊助了運動會的所有費用。
直到多年以后,張奇才明白那次運動會真正的獎勵是什么。校長早已忘掉了他們的名字,合影與獎狀都已不見蹤影。不,獎狀與榮耀從來都不是珍貴的饋贈,這個世界每時每刻都在生產無數獎狀,不少轉眼就被人們忘記,不少連頒發者都念錯名字。
真正珍貴的是你生命中有那么一個時刻,能夠感受到有人為你拼盡身體最后一份力氣的信任。
白楓老師在頒獎會后找到了他們。白老師身姿筆挺,氣宇軒昂,對于課程內容的理解無比純熟,深受學生們的愛戴,但他的眉間總有一絲不能抹去的苦澀。
他說:“祝賀你們!不過,我現在要交給你們新的任務,全國航天設計競賽,你們聽說了嗎?”
他們四個人都搖搖頭。
老師繼續說道:“你們去參加吧!我老早就注意到你們四個人了,王底、李頂、張奇,還有你,最有想法的小粲,你們四個人是最合適不過的搭檔。方案在六個月后提交,要有詳細的測算、軌道的參數。”
小粲問道:“可是我們還完全沒有準備,我們用什么方案呢?”
白楓老師微笑了一下,看著他,“就是你在課堂上說的呀,讓比沖增加一千倍,不需要燃料的火箭!”
他們四個人確實是最合適不過的搭檔,在這個班級剛剛組建的時候,他們就被一種難以言喻的力量凝結起來,形成了一個堅固的整體,就像原子被強大的化學鍵固定成了分子和晶體。
一個久經社會打磨、丟掉了少年之心的成年人要理解這種化學鍵,或許有些困難。他需要拂拭掉思想上久積的塵埃,忘掉多年社會經驗教會他的習慣,忘掉被領導訓斥出的謙卑,忘掉在薪酬與貸款的夾縫中馴養成的委曲求全,找到心靈最初的悸動。
那是少年初識物理世界的悸動。當他發現世界是由公式與守恒控制的,發現星辰的移動與物質的轉換能夠被精確地測算,他會忘掉一切,徹底沉浸在高貴的、純粹的喜悅之中。世界的每一份進步仿佛觸手可及,列車的速度、發動機的功率、計算機的頻率,每一個數字他都想要了解,每一份事業他都想要參與。
理解了這份獨屬于少年的悸動,才能理解這四個原子凝結為一體的原因。
白老師下達任務后,四個原子每天圍坐在梧桐樹下的小石桌上,用石子寫下算式和結果。有時候石桌寫滿了,他們就征用梧桐樹干作為草稿紙。他們采用確鑿無誤的公式,進行著毫厘不差的計算,公式和計算讓四個人目光聚焦在一點。
現在,他們計算出來一些關鍵的結論。比如說,假如——從目的出發的假設性起點——飛行器只由地面的電磁設備推進,脫離地面后失去動力,僅僅依靠慣性進入兩百千米高度的近地軌道,它需要多大的脫離速度?答案并不復雜,大約八千米每秒,只比第一宇宙速度多了一百米每秒的速度增量。
速度增量是個很好用的詞匯,他們發現所有的計算都圍繞著它。火箭的動力可以完全折算為速度增量,他們在梧桐樹上寫下公式:速度增量等比于火箭噴射時間。火箭一旦燃料填充完成,它在飛行生涯中能夠改變的速度增量就注定了,那是它全部變軌能力的體現。
他們知道,依靠慣性飛行的衛星繞行地球一周后還會回到原點,因此,需要在軌道最高點再次為飛行器提供一次速度增量,才能讓它保持在兩百千米的軌道高度。這就是霍曼轉移,飛行器唯一一次需要在太空中提供動力,速度增量僅為六十米每秒,攜帶輕巧的高比沖變軌發動機就可以實現,提高不到半噸的發射質量。
至此,飛行器在脫離后的全部工作就規劃完成了,他們把目光移回到脫離之前。
這時候,他們才意識到八千米每秒原來是多么驚人的速度。他們在梧桐樹上寫下第二個公式:速度平方等于兩倍加速度乘以距離。于是他們發現,即使以一倍重力加速,飛行器也需要整整3200千米才能完成加速!
“不對不對!最優秀的賽車才能達到一倍重力加速度,難道它們也需要穿越整個國境才能達到脫離速度嗎?”
“對的對的!速度平方等于兩倍加速度乘以距離,沒錯!”計算者充滿自信。
“是對的。”有人附和。
公式是那樣簡單、確切,出錯的只可能是直覺,他們不得不接受計算的結果。整整3200千米的加速軌道,這是不太現實的工程,于是他們決定將加速度提升到兩倍重力,對應的軌道長度縮減到1600千米。
“兩倍重力,會讓乘客感覺到不適。”
“那不是普通的乘員,是經過專業訓練的宇航員,他們一定能克服困難。”說話的是張奇。
接著,他們開始關注第三個公式,離心力的公式——速度平方除以半徑等于離心力。他們又一次震驚,他們揉揉眼睛,忍不住驗算好幾遍還是對的。如果要讓乘員承受的離心力不超過兩倍重力,整個軌道的轉彎半徑不得小于1600千米。假設有一根完全筆直的一千米長的鋼軌,讓它的末端偏移三十厘米,然后就不能再彎了。
“這條軌道不能上坡,不能下坡,但要延續將近兩千千米。逢山開道,遇河架橋,只能如此。”
“會的,會有人把它建造出來的。”說話的是王底。
最圣潔的象牙塔也有陰暗的角落,如果這四個原子稍加留意,他們就會感到些許困惑。他們所在的由頂尖學生組成的重點班,也混雜了一些不應在此的成員,比如郭南。他的父母在本市擁有舉足輕重的企業。
但四個原子沒有去注意這些,他們躲在象牙塔里,忽略了身邊發生的一切,免受著酸堿環境的腐蝕;公式與計算讓他們短視,只會嚷嚷著“不對不對!”和“對的對的!”。現在,他們全部的思考和爭論都集中在第四個公式上,那是他們最難解決的一個公式——空氣阻力。
問題是王底提出來的,他在地圖上一寸一寸地搜尋,假如真的要架設那樣一條筆直的軌道,它應該在哪里?
在航天發射中,接近赤道的發射點具有天然優勢。在這里發射可以借助地球自轉產生的線速度,降低發射消耗的速度增量。那么優先選址在南海,從三亞以南,自西向東跨過平坦的海面,斜穿過菲律賓北部的巴士海峽。長度是足夠的,那將是一座浮橋。
但海平面也有劣勢,那里的氣壓最大,空氣最為稠密。傳統火箭發射幾乎沒有考慮過空氣阻力的影響,因為早在火箭速度提升之前,它就已穿出了絕大部分大氣層。而他們的飛行器不同,它需要以近三十倍音速的速度在大氣層穿行。
這是一個取舍的天平,需要對比才能決定。地球表面的自轉線速度易于計算,從赤道轉移到北緯三十度,將會損失六十三米每秒的速度增量。天平的另一側呢?飛行器會因為海平面的空氣密度增加而損失多少速度增量?
他們逐一分析空氣阻力公式中涉及的變量:
“嗯,不難理解,空氣阻力與空氣的密度成正比;嗯,應該的,空氣阻力與飛行器的迎風面積成正比;嗯,流線型的造型能夠降低阻力,因此需要一個風阻系數,來衡量飛行器外觀的流暢程度。”
“但是,最后,注意!阻力正比于速度的平方!”
這就是這個公式的棘手之處:飛行器速度將由于空氣阻力而不斷減小,其單位時間減小的幅度恰好正比于速度的平方。與此同時,空氣密度隨著飛行器高度而減小:海拔每上升五千米,空氣密度大約變為原來的0.6倍——不是線性變化,而是指數變化。
這一切讓簡化運算成為不可能。這不是一個通過簡單的數學變換就能求解的,他們需要新的數學工具,那種工具能夠同時考慮變量隨時間的變化以及變量在時間上的累積。
其他三個人都放棄了,退出了,他們把最終希望都寄托在數學功底最好的小粲身上。
其他人的賽圈暫時結束,小粲需要一個人跑到終點。
小粲借來越來越多的數學書籍,談論的術語越來越晦澀:極限的起源、牛頓-萊布尼茨公式、常微分方程變換、積分因子與待定系數法。小粲一個人在小石桌上寫下越來越難以理解的符號,進行著不可分享的演算。
秋風漸起,繁露漸重,梧桐樹開始掉落寬大而干燥的樹葉,他們的討論場地也從小石桌轉移到小粲家的書房。
那其實是小粲母親的臥室,也是小粲的臥室——這沒有什么區別,那間狹促擁擠的客廳背后就只有這一方小空間供他們母子起居。
現在,房間因為堆積的書籍而顯得愈發擁擠,他們有些人只好坐在書堆上。
小粲的母親整天躺在床上,除了實在抑制不住的呻吟與咳嗽,她從來不會打攪他們。她的大半個身子被紗布纏繞著,一條手臂裸露在被子外,上面曼延的燙傷水泡讓皮膚鼓脹又松弛,像是松松耷耷的煮紅薯皮。
房間里彌漫著黃柏、地榆、地耳草的氣味,那是從客廳里那只煤爐上熬煮的陶藥罐里散發出來的。在拖欠了第二期的皮膚再生移植費用之后,醫院有時候連布洛芬也不愿痛快提供,這些廉價的中藥便是緩解疼痛的唯一方法。
幾個少年偶爾瞥向病人,他們早已聽說過事情的大概。半年前,天馳集團下屬的本地造紙廠發生了制漿蒸氣泄漏,高溫蒸氣當即造成四名女工大面積燙傷,小粲的母親便是其中之一。
天馳集團原本承諾負擔所有的治療費用,但查明事故的原因之一在于當日巡檢減壓閥的工人存在失職之后,便改為負擔費用的70%。兩位需要皮膚再生移植的病人治療陷入停頓,只能等待剩余部分燙傷的皮膚自行修復。
少年們的心中浮現起一片現實生活的陰影,令他們困惑與矛盾。他們需要立即回到計算之中,讓純凈的公式驅散隱隱約約的懷疑。
這片陰影起于兩天前,學校的優秀校友周源返校演講,那是六年前的本市狀元,現在的職位是天馳集團的區域經理。
少年們用閃著亮光的眼睛注視著講臺,那些眼睛說,講講外面的世界吧,講講伯努利方程的應用,講講特高壓輸電的前景,或者像白楓老師那樣,講講齊奧爾科夫斯基公式吧!
面目清秀、目光銳利的狀元開口了。
他說,同學們,廣闊的世界在等待你們,你們在學校學習了基礎知識,但更重要的是學以致2ns7ag6afcDzR6cZTl6lsse2uuoXaTptE2aslOKAdsY=用、知行合一,讓知識在社會中發揮價值。
他說,古人云,太上立德,其次立功,這個時代的功績都離不開組織與團隊。要去了解社會,了解人與人相處的基本規則,了解上級的內在需求,才能使自己成功路上的阻力最小。
他說,勤奮、溝通、謀他人之所需,這是他走到今日的簡單口訣。勤奮是攻克新業務領域的不二法寶;溝通是為了認知自身處境,認知社會趨勢;謀他人之所需,成就別人,也即成就自我。
他說,最大的失敗不是跑得比別人慢,而是選擇了錯誤的賽道……
少年們失望了,他們期待的是助長心中理想火焰的熱風,得到的卻是毫無溫度、淅淅瀝瀝的細雨。他們在狀元的眼睛里沒有看到光亮,只看到關系錯綜復雜、反復權衡成敗的深刻與精明。
他們不知道是不是有一日自己也將變成這樣。
回到計算中去吧!用技巧與公式來填滿內心,汲取每一份突破帶來的慰藉,不要給矛盾與懷疑曼延的空間。
小粲逐一學習著泛黃教材上的種種技巧,將非齊次方程轉換為齊次,尋找可分離變量,將指數變換為對數,尋找通解……
如果公式不能得到精確的結果,那就退而求其次,用已知的數值去逼近結果的范圍。將空氣的密度切分為十個梯度,用逐段的逼近代替連續的漸變。如果十個梯度不夠,那就用三十個。
小粲每天計算到深夜,稿紙堆積成一摞摞的小山。母親被炎癥折磨的呻吟聲就在這小山的后面,他在計算的間隙清洗紗布,用消毒液殺菌,反復漂洗,烘干,再一點點吸干母親手臂上滲出的膿液。
他睡不到三個小時,要照看火爐上熬制的中藥,要幫助母親翻身,要照料裸露在被子外的手臂不要著涼,要輕聲安慰母親病情正在好轉。天氣越來越冷,頻繁的浣洗讓手指變得麻木,那就放在胳膊彎里焐一焐,用嘴唇讓它們暖和起來。
不知不覺中,因為反復在被窩與深秋的寒氣中冷熱交替,他也咳嗽起來。他的咳嗽越來越厲害,慢慢發展成肺炎。
伙伴們勸他,停一停吧,只是一個競賽,不影響成績。不,不能停,這與考試無關,這是一輩子都要堅持的長跑,不要讓環伺在側、步步緊隨的懷疑追上你的身體,要用計算填滿自己的內心。
他告訴他們,一定要算出它,證明它能成為現實,讓它成為現實比什么都重要。
他去醫院取藥,但醫生告知他,天馳集團為母親開設的報銷賬戶已經停用,所有的費用都需要自理。他說只是需要一些消炎藥,或者止痛藥,這是天馳集團之前答應的;醫生搖搖頭,這是規定,他不能擅自做主。
他找不到能說的話,爭辯一直不是他的強項;手上還捏著從學校帶回的計算稿紙,但此刻毫無價值。
迎面走過來一個熟悉的面孔,前兩天來校演講的周源,正陪同他的父母來醫院體檢。
目光銳利的周源注意到身穿校服徘徊無措的小粲,問明了他的困難。
周源撥打了一個電話,笑容在電話接通的瞬間布滿了他的面龐,就像隨叫隨到的士兵。他稱呼那邊為順哥,這邊有個堂弟家人在醫院,能否跟院長……那邊爽朗的笑聲透過話筒傳出,不在話下,對了,上次……周源說絕對不成問題,指標會給順哥留著。
十分鐘之后,沉甸甸的藥袋掛在了小粲的手上。
周源告訴他,他只能幫他這一次,以后還是要自己多方面想想辦法,找找政府與媒體,找找有關系的同學;不要光想著讀書,腦袋要靈光點。
小粲落荒而逃地跑出了醫院。
快跑,別回頭!不要去揣摩電話的內容,不要去思考這場交易的性質,不要去梳理背后的人物關系;快跑去計算吧,懷疑就要捕獲你的身體了!
他重新攤開稿紙,數據與數據銜接起來。喉嚨的瘙癢與肺泡的刺痛接踵而來,他抑制不住自己的咳嗽,但沒關系,沉重的身體不會阻止頭腦里的賽跑。答案就在那里,他寫了出來——
“五噸重飛行器迎風面積不能大于一平方米,風阻系數不能大于千分之二,即便此時,空氣阻力造成的速度損失仍不低于六百米每秒。”
“我們的軌道應當建在高原!”
小粲沒能跑到終點,肺炎日漸加重,轉變成結核;結核病菌在他的肺部聚集和繁殖,秋天結束的時候,他的生命也走到了終點。但他沒有輸,因為最終懷疑也沒能追上他。
李頂心情沉重地收拾著小粲留下的遺物:一份方案總述,一份計算驗證附件和一篇論文,論文上面寫著“給李頂”。小粲的賽圈結束了,接力棒回到李頂的手里。
李頂需要解決最終的問題,尋找能在無比湍急的氣流中穩定飛行的超音速飛行器的理想外形。他調查了超音速戰斗機、高速列車、子彈、火箭、航天飛機,沒有一種結構的風阻系數低于1%。超音速飛機的風阻系數是1.5%,能實現兩倍于音速的巡航,但當速度達到二十倍音速時,阻力增加一百倍,氣流會毫不留情地將它撕成碎片,就像臺風撕破一只紙燈籠那樣容易。
他一度以為不可能存在這樣的結構,但小粲的論文為他指明了方向。
《論乘波體的氣動特性》。是的,乘波體,以尖銳的前緣撕開空氣形成整齊的激波錐面,將飛行器匿身于錐面背后,從而極大地減小超音速飛行的壓差阻力。它寬闊的底部穩穩地乘坐在激波錐面上,就像沖浪滑板一樣流暢而輕巧地高速滑行。
小粲為他搬走了最后一塊阻礙的巨石,李頂的靈感傾瀉而出。僅僅用了一個晚上,他就完成了飛行器的草圖繪制,質心與壓心的分配、迎風面積、乘員空1cac8d3eb171d64413608d5a495a9402間、弦展比,所有的要點都通過了驗證。
方案交到了白楓老師的手里,白楓的眼神里閃過詫異、驚喜、激動、敬畏。太多了,比他預想的多出太多了!
他預想的或許是十來頁的方案框架,但他手里拿到的,是軌道選址、廊道斷面、供能分析、加速曲線、飛行器造型、荷載質量、霍曼轉移、變軌發動機,是與工程相關的一切,巨細靡遺。
這就是少年的潛力。一個合格而聰明的成年人會說,湊合著交差吧,成敗跟自己有多大關系呢?勉強寫寫吧,誰知道它會不會真的付諸實踐呢?但少年們會為了一個優美的構想,夜以繼日,心神俱迷。
他帶著方案找到教務處長,遵從三個少年的意愿,仍然以小粲作為第一申報人,只需蓋上教務處的公章,這份參賽方案就能寄出去了。
但教務處長制止了他,要他坐下來,要他緩一緩,然后向他傳達了校務委員會的指示:白老師,每年一屆的全國航天設計競賽,今年要務必確保郭南獲獎,那涉及今年唯一一個免考保送的名額,郭南正需要那個。
“可是,郭同學沒有提交過任何方案。”
“白老師,腦袋靈光點,做一些變通。你帶領的那個四人競賽小組,校委會早有耳聞,本意是讓郭南位列其首。他們的材料我剛剛看了,確實很優秀。現在這位小粲同學已經死了,換成郭南,恰到好處。”
“成果是屬于他們四個人的,我不同意這種掠奪。”
“白老師,權衡一下利弊吧,你也知道天馳集團為我校建設做出了多大的貢獻。田徑場鋪上了草皮,學生不用在午操時捂住口鼻了。實驗室里擺放了一百臺顯微鏡,學生們不必排著隊將眼睛湊過去等那短短的兩分鐘了。還有光電效應實驗、磁懸浮實驗、高壓電弧現象,以前只停留在想象里,現在可以真真切切、明明白白地讓學生觀摩與見證。現在,他們提出了一點兒要求,我們不應該拒絕。接受吧,老白,少數人無足輕重的妥協,換來大多數人的利益。”
白楓緊皺起眉頭。權衡利弊、妥協變通,成年人的腦袋里正因為裝滿了這些字眼,目光才那樣迷離,失去了理想的光亮。
不,他要跟少年們站在一起。因為他也曾經跟他們一樣,為那些偉大的公式夜不能寐,也曾在那個僻遠的鄉村凝視清澈的星空,幻想乘著光速在瑰麗的星云間遨游。后來,在父親的配合下,他的錄取通知書與縣長的兒子調換了,他考進了師范學校,日復一日年復一年地講授單調的高中物理,直到白發爬上鬢角,苦澀留在了眉間。
如果讓他選擇,他愿意一直停留在那個高考結束后的下午,白云悠悠,稻浪翻涌,微風輕拂,車聲轔轔,到處都是理想的呼喚。
然而教務處長接下來的提議遏止了他的回憶——
“白老師,小粲同學的母親還臥病在床,皮膚移植的費用遠非她能承受的,現在加上喪子之痛,病情惡化,情況非常棘手。天馳集團承諾,愿意為你的競賽小組做出經濟補償,我打算以承擔她的醫療費用為條件,去爭取爭取……”
這一次,白楓沒有再反駁。他眉間的苦澀更濃了。
他向少年們轉告了這份提議。三個人聽完,沉默不語。
但幾秒鐘后,以張奇為首,他們都說:“我們同意。”
“你們不介意成果被人竊取嗎?”
“小粲說過,把它計算出來,讓它成為現實,比其他事情都重要。”
張奇終于見到了“天弓工程”。
在巍峨的昆侖山脈腳下,天弓蜿蜒向前,就像一道細細的銀色琥珀。這條琥珀是人類創造的最筆直的建筑,在此后綿延兩千千米的長度上,保持著與地平線相近的弧度。人類在最大的尺度上將雄偉與精致結合成一件藝術品。
這件藝術品得益于人類當中兩個始終保持少年之心、執著于精確計算與嚴苛實施的群體。他們當中一小部分被尊稱為科學家,但更多的大部分只是默默無聞、普通平凡的工程師——是后者筑下了天弓結實的基礎。
在天弓的兩側,可以看到兩處灰色的圓頂建筑,那是為天弓供能的熔鹽型核反應堆,通過110千伏電纜,輸送1200兆瓦的電能。它們是天弓那根緊繃的弓弦,推動五噸重的巨箭——乘波體,當這支巨箭速度達到二十馬赫時,它每秒吞噬的能量將超過一座大型城市的居民用電。
類似的反應堆沿途還有六處,前后有兩千名工程師參與建造,一名殉職。
蓄勢待發的乘波體位于“天弓一號”始發站內。它優美、動人,八米長的飛行器宛如一把利劍,鋒利而流暢的邊緣發出銳利的光芒。它的斷面宛如一道波浪,在平坦光滑的水面上微微拱起一道弧面,以供乘員容身。它的腹部像是巨鯨的肚皮,等待在音波堅固的表面滑行。它的前端像是嶄新的犁鏟,等待劈開硬如冰封的三十倍音速的氣流。它是速度廣域的,改變攻角可以適應不同的馬赫數;它是靜穩定的,姿態的失穩能夠自動被尾部力矩糾正。
李頂沒有令張奇失望。沒有人知道他反復打磨了那道弧面多少次,再加之上百次的軟件模擬,前后五年的風洞試驗,無數個不眠之夜。最終他的作品靜靜地擺在有機玻璃廊道里,擺在了昆侖山腳下。
張奇知道,他可以放心將生命交付給這個作品,這份信任早在二十年前就已經被證明。
此刻,整條天弓的軌道已被抽成真空,乘波體橫置在軌道上,以便加速過程中過載垂直于乘員的軀干。末端的氣閘打開之前,乘波體的犁鏟暫且派不上用場。
張奇穿上增壓服走向乘波體。他經過減壓室、走廊,最后爬進乘波體內部。嘶嘶的電流已將乘波體托起,張奇感覺踏進了一條懸浮的微微晃動的小艇,但晃動很快被減振渦流消耗,接下來是紋絲不動的穩固。
真空隔絕了外部的嘈雜,他感到一陣寂靜,接著從耳機里聽到指揮大廳的指令——
“儲能模組檢驗正常。驅動模組檢驗正常。繼電開關組檢驗正常。信號總成檢驗正常。指令總成檢驗正常……”
“啟動發射。”
幾乎一瞬間,張奇感到熟悉的壓力猛然向他的身體襲來,僅憑感覺,他清楚知道這是超過三倍重力的過載。為了供能平衡,軌道將在前半段提供更高的驅動力,在后半段逐漸降低為一倍重力。
張奇呼吸自如,還能保持清醒的思考,他心里想的是:不過如此。他甚至可以嘗試微微睜開眼睛,他模糊地看到了乘波體的內側壁,座椅自動旋轉了,他現在是側躺著。
乘波體在真空廊道內極速飛馳,它的位置信號觸發了一個個繼電器,電流在它前方塑造了強大的環形磁場,并在它通過的瞬間關閉。乘波體的電磁底座像是被一連串的磁鐵吸引著,不斷加速。
四分鐘后,過載逐漸減小,并慢慢往張奇的頭部聚集。這是乘波體在轉體,準備以尖銳的前部迎接即將到來的空氣。張奇咬牙克服著轉體與倒懸帶來的眩暈。沒關系,只有短短的幾秒鐘。轉體完成后,乘波體迅速與電磁底座分離,依靠慣性滑行。
在玻璃廊道的末端,兩扇間隔兩千米的氣閘同時打開,乘波體在真空中穿越了第一道氣閘,而空氣正從第二道氣閘以音速洶涌而來。這一區段被稱作緩沖段,乘波體會在這一段與空氣相遇,隨后關閉的第一道氣閘會將侵入的空氣阻擋在緩沖段內。
“砰”的一聲,張奇感覺像是撞上一面墻,又像是突然墜落在一片強韌的巨網上。他剛要站立,強大的離心力又將他死死壓在座椅靠背上。他的耳朵快要被空氣摩擦的呼嘯震裂了。他無比艱難地睜開眼睛,窄窄的舷窗外,已經可以看到澄澈的藍天。
憑借平坦腹部產生的強大升力,乘波體正在畫出一個與地球外切的巨大圓弧,圓弧的大小足以放下整個月球!
一分半鐘后,一切都消失了,阻力、離心力、噪聲,都隨著大氣層而離開了乘波體。
張奇貪婪地欣賞著舷窗外的藍天與地平線,他聽著自己粗重的喘息聲,感受著幸福的寧靜,就像狂奔過后躺在夏日暖陽照射的綠茵草坪上。
他們做到了!李頂、王底,還有無數不知名的設計師與工程師,讓人類第一次完全依賴電能進入了太空。
小粲,你的計算是對的。
坐在即將拆卸的活動板房里,王底觀看著電視上郭南的演講。
郭南聲情并茂地從二十年前講起:當他還是十七歲的中學生時,某天靈光一閃地意識到人類憑借電磁彈射進入太空的可能性,這個念頭一下子俘獲了他,他著魔一般廢寢忘食地查閱資料、計算參數、制定軌道,在三個月后拿出了詳盡的整套方案。
那是“天弓工程”的種子,為了呵護這顆種子萌芽,他整整堅持了二十年。
為此,他要特別感謝父親為他所做的鋪墊。如果沒有天馳集團二十年來對載人航天的持續開拓,沒有可回收火箭航線艱辛積累的商業資本,“天弓工程”的實施將終歸是一紙空談。榮耀屬于天馳集團,也屬于他的父親。
這是郭南第五次重復這份演講,自從“天弓”投入運營后,他便在全國各地巡回講演相同的內容,迎來人們的熱烈掌聲。一次次重復,讓他越發相信自己編造的故事。
借著“天弓一號”工程順利運營的東風,天馳集團在各地中小學贊助修建了許多科教樓,鞏固其民族科技企業的形象。這些氣派大樓前矗立的大理石碑上,刻寫的內容自然非“天弓工程”與郭南的事跡莫屬。幾個月來,郭南的演講已經觸動了無數青少年,不少人將他視作偶像。
王底能夠想象舊日同窗那份勝利者的微笑。他在電視上尋找著張奇的身影,但只捕捉到短短的幾秒鐘,一個揮手的畫面。報道的大部分內容都長篇累牘地圍繞著郭南的成長經歷與天馳集團的發展歷程。李頂沒有出現在報道中,他的名字在設計團隊名單里一閃而過,設計所的領導倒是用了五分鐘介紹乘波體的研制歷程。沒有任何資料提到小粲。
這幾秒鐘,就是他們四個人能被世人記住的一切了。
王底走出板房,板房大部分已經拆卸裝車,他們的隊伍正在準備遷徙。五十千米之外的另一個走廊帶,“天弓二號”工程即將投入建設。那是用于貨運的發射廊道,只有五百千米,但具備十噸級近地軌道的發射能力。王底已經遞交了參加項目的申請書,這意味著,他會再一次接受舊日同窗的巡視。
最后,他看向色林錯。在夕陽斜照下,藍色的湖水竟然呈現出一抹粉黛色,實在美極了。他的嘴角也不由自主地浮現出一抹微笑,那是另外一種意義上的勝利。
如果要說永恒,什么紀念碑能比工程本身更為永恒呢?誰才是真的豐碑,做出萬人膜拜的功績,真實地砥礪踐行,答案并不難找到。
尚德中學的校園里矗立起一座雕像,根據下面的文字介紹,那是本校優秀校友及企業家、“天弓工程”的奠基人郭南先生。一個月前他曾親自來校講演,聆聽過他的奮斗史后,學生們普遍感到震撼與激勵。但現在,學生們路過時只是稍作停留,他們心里還惦記著今天的課后作業。
學生們踏過綠茵場,走過梧桐樹下的小徑,有幾個眼尖的人停了下來,他們發現了一點有趣的東西,一些能被他們理解、思考以及驗證的記號。
“看!這是離心力公式,速度平方除以半徑。”有人驚喜地說道。
“看,空氣阻力方程,速度平方的正比,我在一本書上看到過!”有人得意地說道。
越來越多的人停下了腳步,久久圍觀著。
①氆氌是藏族人民手工生產的一種毛織品,可以做衣服、床毯等。
①阿喀琉斯追逐烏龜是古希臘哲學家芝諾提出的一個關于運動不可能性的著名悖論,他以時間和空間可以無限分割為前提,設想快速跑者阿喀琉斯與領先的慢速烏龜之間永遠存在差距,所以阿喀琉斯永遠追不上烏龜。