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第十四章:航天理论***

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    本章基础知识:需要对糖酵解、有氧呼吸等生物化学概念有高中水平的认识。

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    “帝空之盾”其实并非安琛个人的构想。自从人类认识到地球是一个覆盖着大气的球体,突破大气层的想法就由来已久了。

    曾有古人构思过用炮仗送人飞上天的想法,那时候人们已经认识到发射的礼花能比马蜂飞得更高,而乘着礼花便可飞到马蜂都无法企及的“天庭”。但之后随着热气球的发展,人们终于发现比马蜂飞得更高的地方并非“天庭”,而是空气越来越稀薄的外界。

    并且稀薄的空气正是制约马蜂飞行高度的关键因素。

    为了维持飞行中的高速振翅,马蜂的功率是比人类大得多的。因此不像大多数生物是靠分解糖为乳酸而产能,昆虫纲为了维持飞行的高消耗而进化出了一种名为“呼吸”的独特反应通路①,利用气囊充盈时自由扩散进入体内的氧气,通过一系列电子传递反应而实现对有机质的氧化,从而获得比单纯糖酵解更多的能量。尽管对于这个星球上其他多数生命来说,氧气只是植物和许多原始细菌代谢活动的废料,但对于马蜂而言,占大气体积53%的氧气却是它们飞行所必须的条件。

    不过除了氧气之外,对于马蜂而言更要命的却是高空气压和温度的降低。为了适应低气压和低温的飞行,马蜂不得不增加振动翅膀的频率,从而进一步提高了氧气的消耗。这就是一个恶性循环了,因此马蜂本身的飞行极限高度至多可达9000米,而在负载骑手的情况下,目前的高度记录则只有5347米。

    生物学的局限注定了,要想突破大气层,显然不能靠马蜂。

    不过马蜂的特殊生理结构也给了人们以启示,靠类似糖酵解的反应大概是不可能飞起来的,马蜂的飞行靠的是糖和氧气反应产生的更大功率。而要想比马蜂飞得更高,就需要更强的“燃料”和“氧化剂”。于是随着人类对化学反应的认识深入,更多的燃料以及与之相匹配的氧化剂被发明出来,而牛顿力学的同步发展,也使得人们意识到依靠反作用力“送我上青天”成为了可能。

    终于在八十年前,第一个关于现代火箭的构想出现了。提出这个构想的人名叫齐奥尔科夫斯基·康斯坦丁②,他对于火箭推进航天器的设想是受到更早期科幻文学的启发,而他也把这一设想写进了自己的科幻小说里。

    康斯坦丁也发表过被学界认可的论文,但在当时航天理论并不受到皇宫的重视。就像飞机不受重视一样,绝大多数人始终认为马蜂就已经足够,单纯为了“飞得更高”而开发一种全新的技术是不值当的。于是就像绝大多数郁郁不得志的普通人一样,康斯坦丁此生作为一个接近失聪而靠自学学完大学课程的民间学者,没有学位、没有家世背景,研究方向也不受重视,毕生未曾获得帝国科学院的职位。在发表了数十篇论文和十数篇基于他的航天理论的科幻小说之后,他最终作为一名普通的退休中学教师长眠在了他的故乡。

    其实对于一个普通人的一生而言,这倒算不上是多大的悲剧,可是康斯坦丁本可以获得更大的荣誉——如果安琛能早出生个五十年,他或许就能在去世之前看到自己的理论变为现实。

    当然,在安琛之前也并非没有人关注到齐奥尔科夫斯基·康斯坦丁的理论。但那些民间的非营利性组织终究只能做到“爱好者”的级别,而像安琛这样召集了一众贵族出身的二代、投入大量资源和精力,把这真正当成毕生事业来做的,对于平民而言则完全不可实现。

    蜂王国的主要产业天然地被圣母教皇和各个贵族所垄断。无论是什么产业,其规模一旦达到平民自主管理的临界之上,其有序运作本质上都必须依赖于“神迹”的号召力。“神迹”可能是宗教的超自然力量,亦或者什么别的目前尚未知晓的东西,这个事实也就证明了“神迹”——无论它是什么——的真实存在。

    不过好在航天理论终究是被安琛注意到了,而她也能够聚集足够的资源来完成这件事情。

    “帝空之盾”卫星网将实现对于地球表面每一个角落的实时监测,它帮助人们了解自己所生活的这个世界。而与此同时,安琛也在计划将人类送出大气层之外。

    那位天才的齐奥尔科夫斯基·康斯坦丁曾在他的文章中写道:“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮里。”

    正是这句话启发了安琛,让她意识到人类文明未来的征途,必然是大气层外的浩渺宇宙。未能突破大气层而真正进入宇宙的蜂王国,是人类文明在“摇篮”里的形态,而在离开摇篮之后,人类就将进入文明的下一个阶段。

    因此目前安琛正在策划的这枚“长途-3”火箭,按照计划将运送一名人类乘客进入太空。之前已经进行过送狗的试验,狗在太空中的反应证明了太空环境并不会对哺乳动物有致命影响。因此送人是可以接受的。

    而作为帝空之盾航天分部的卫星控制组,这个安琛所实际领导的团队负责的正是火箭“有效载荷”的部分。这部分也被称为是火箭的功能部分,其余偌大一个数十上百吨的火箭,本质上都是为了送这一枚不到五吨的功能区飞上天空。对于之前的火箭而言,有效载荷都只是一枚卫星,而“长途-3”要搭载的除了卫星之外,还需要有一个可以容下一人在太空轨道上短期生存的轨道舱,以及为送人返回地球而配套准备的返回舱和降落时需要的推进器。

    在狗的试验上,已有的轨道舱、返回舱和推进器的可靠性已经得到了验证。但关键在于如果要送人上太空,则必须保证万无一失。而且即使能保证万无一失,仍然需要找到一个可靠的宇航员,兼具承担科研任务的能力和迈向未知的勇气。

    安琛其实觉得,要不就让她去算了。反正搞载人航天是她的主意,要说承担风险也应该让她承担。但这显然并不现实,安琛是先任教皇欣祺圣母陛下唯一的后代,当安瑾储存在皇宫-80℃冷库的卵细胞用尽之时,就是她不得不重新出面延续人类种族之日。

    为此安琛必须得保证她自己的安全,否则还没等人类真正走出地球、走向太空,就得因为生育活力下降而先一步自发毁灭了。

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    注释:

    ①蜂王国生物学基础设定与现实地球生命显著不同,现实地球生命中绝大多数真核生物动物都以有氧呼吸的方式获得能量。

    ②现实中的齐奥尔科夫斯基(Константин_Эдуардович_Циолковский)是现代宇宙航行学的三位奠基人之一。在十月革命之后,他的生活环境得到了改善,并且航天研究也得到苏联当局的支持。