《凡夜阶梯》楼青墨

7、星轨计划

　　时间来到2034年秋天，全球第一座天梯城比原计划提前半年的时间正式建成。为此，长沙举办了一场隆重的庆功会，还特地在与橘子洲相连的傅家洲上建了一座三百多米高的缩小版天梯城模型标志塔，以及太空博物馆作为纪念，并邀请世界各国代表前来观摩。
　　这场庆功会，名义上是为了庆祝天梯城的顺利建成，但在其背后，却还隐藏着另一个惊天的计划。由此，国家发改委亲自主持了这场会议，邀请而来的世界各国代表团也是空前的强大。
　　作为主持方，发改委的肖霆主任特地来到了长沙，将这场隆重的会议定调为了“第一次东西合作湘江峰会”。
　　在会上，肖霆主任宣布了一个惊人的消息，中国决定联合全球各国共建一座“巨型太空发电站”。
　　彼时，第二次岳麓书院招生在今年夏季完成，这次虽然仅有一名叫做晏无双的学生入选成为了“天字神童”，但其提出的“星轨计划”却一点也不逊色于四年前的三位学长。
　　这一次，欧阳海教授毫不客气的下了狠手，简直是蹲点守在了岳麓书院。当评选刚过的那一刻，直接就奔着各方喊话将晏无双抢了过去。用他的话来说，这么好的苗子，天生就是用来搞工程的料，要是去拜了其他几个教授为师，那不是天大的浪费么？
　　晏无双也仰慕欧阳教授已久，毫不犹豫的答应了，这不由另得欧阳海喜笑颜开。人生暮年，能得两天才徒弟，此生当是无憾了。
　　关于星轨计划，其核心是在环绕地球的同步轨道上打造一个超级太阳能光伏发电站。
　　虽然人类已经掌握了核聚变发电技术，算是初步掌握了地面能源自由，但要想开启宏伟的太空征程，还得拥有一个强大和便捷的近地能源补给基地。
　　同时，在掌握能源之后，人类的另一个伟大目标便是掌控气候。通过在赤道附近布置一圈光伏薄膜伞，既可以用来发电，亦可利用其反射调节地球各纬度的太阳光照，从而打造一个“相对恒温”的地球。
　　要想实现这一构想，首先需要建造大约一千座天梯城，以及配套的核聚变发电站提供能源。这个计划太过庞大，需要联合全世界大部分的国家才有可能实施。
　　这本是一个骇人听闻的计划，但在今年秋天，全球第一座天梯城悍然顺利的建成了。这个当初同样被许多人认为是不可能完成的计划，没想到在四年之后，竟然真切的走进了现实。
　　于是，许多人不得不重新审视人类的强大创造力。或许，下一次科技大爆炸正在快速到来，文明的发展亦远远没有达到终点，而那些科幻小说中的太空旅游，以及星际移民等畅想，似乎也不再是遥不可及的梦。
　　意识到了这一点之后，晏无双提出的“星轨-恒温地球计划”被正式纳入了国家主导的国际联盟合作项目，其规模超越了几十年前的国际空间站项目无数倍。
　　借着这次天梯城庆功会，“星轨计划”被正式提了出来，这次会议也被称作了“第一次东西合作湘江峰会”。
　　根据设计，星轨发电站由大约10亿张光伏薄膜在同步轨道上展开组网，形成一条长12万公里，宽1000公里的间断“戴森环”。此外，为了方便储存和利用电能，在同步轨道附近还将建造三座超级太空城，每座太空城规模为国际空间站的5000多倍，可同时容纳十万人生活，并作为未来人类大规模开展太空事业的前哨基地。
　　单以发射10亿张3吨重的光伏薄膜来说，如果全靠火箭的话，这根本就是一个不可能完成的任务，但天梯城的建成，却让这一切成为了可能。
　　据计算，每座天梯城一天可以运送发射160张光伏薄膜，这样只要全球能够建成一千座天梯城，以及配套的核聚变发电站，那么仅需十七年时间便可完成10亿张薄膜的发射任务。算上建造配套设施的几年时间，乐观估计，二十五年之内便可建成整个星轨发电站。
　　二十五年说短不短，说长也不长，有些地方建一条地铁或者一栋高楼都能拖十几年，若放在历史长河中来看，只相当于打了一个盹。但这场持续二十多年的宏伟计划，对于整个人类文明的意义却是可以用开天辟地来形容。
　　考虑到空间载荷的昂贵，光伏薄膜在设计上不携带任何化学燃料做动力，只在表面设置了雪花形分布的六个对称激光帆受力点，每个受力点由环形灯带圈定标记。光伏薄膜从天梯城顶端通过电磁弹射进入临界同步轨道展开后，再利用环洞庭湖地面激光阵列进行精准调姿，后续的轨道维持也将由激光阵列提供动力。
　　由于环洞庭湖激光阵列瞬时用电功率极大，其间断性电能需求无法从电网即时抽取，所以需要配建专门的供电设施，而单独建设火电站或核电站都不可取，因为两者都不能做到间断性的开关机供电，唯有大型抽水储能发电站才符合这一需求。
　　在会上，中南大学的欧阳海教授做了隆重的发言：“同时……我们还要在洞庭湖上建十只巨大的‘乌龟’，也就是抽水储能发电站，为环湖激光阵列提供即时电能供应……这个‘乌龟’有多大呢？”他激情四溢的挥舞着双手比出了一个大大的椭圆：“每只‘乌龟’将有一百八十米高，直径三百米宽，就像一个大碗，可以装18万吨水，瞬时发电功率可达200兆瓦！”
　　彼时，全球在“文明锚定”的激发下，这四年的时间里已经建成了数百座核聚变发电站，相应的，建造配套设施的工程量也降低了不少。
　　这次东西合作湘江峰会上，中国提出星轨计划的同时，还号召全球各国组建了“星空联盟”，以促进交流合作与保障各国在太空建设中的利益分配。
　　这一提议得到了所有代表们的积极响应，不管有没有能力，大家都争先恐后的弄到“船票”再说。原因无它，多年前建设天宫空间站和月球基地的景况依然令人记忆犹新，有些机会一旦错过了，就再也弥补不回来了。
　　经过这么些年的冲突与磕碰，全球主要的大国们似乎也明白了一个道理，在大家都拥有核武器的现实下，与其继续窝里斗，不如走向星辰大海。且自从掌握了核聚变发电技术以后，人们再也不用为了石油而争得头破血流。人类在地球上争斗了几千年，想要进一步的发展，也需要将脚步迈向宇宙深空了。如果真的建成了星轨发电站，那么利用其打造的局部恒温地球，也将彻底改善赤道和寒带地区的气候，使其变得适合人类生存。从此，世界各国之间也不用为争夺地盘而爆发战争了，如此一全十美，何乐而不为？当然，为了防止两极冰川融化和海平面上升，星轨电站必须做到精准化光反射控制。
　　总之，不论是基于大义的“良心发现”，还是单纯为了摆脱“文明锚定”创造新的经济增长点，所有到来的国家全都毫不犹豫的加入了新成立的“星空联盟”，从而标志着“星轨计划”的正式启航。
　　在发改委主任肖霆的主持下，类似当年天梯城立项的流程再度重走了一遍。不同的是，这次会议比之前者规模要大了十多倍，其中有一半以上的外国专家团队受邀参与，毕竟这是一个超级国际项目，少不了要请到各国专家联合评审。
　　因为有了天梯城建设成功的经验，这次评审没有遭到任何质疑，大家热情都十分高涨，甚至用激动都难以形容。唯一有些争执的，是关于星轨电站的建设任务划分，这与当年的人类基因组测序计划类似。最后，在星空联盟的调节分配下，世界各国都拿到了各自理想的建设份额。
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　　《星轨计划完整设计稿》
　　1.主设计者：晏无双（岳麓书院）
　　2.设计理念：随着太阳能光伏发电技术的日趋成熟，在可预见的未来，通过在地球同步轨道上方布置一圈间断的光伏薄膜带，既可以用来发电，做为人类大规模走向太空的近地能源基地，又可通过调节反射光的角度平衡地球各个维度区域的光照需求，从而打造一个“相对恒温”的地球，解决人类生存发展中产生的诸多资源矛盾。
　　3.资金预算：90万亿元
　　4.工期：25年
　　5.位置：地球同步轨道
　　6.整体结构：由大约10亿张光伏薄膜在同步轨道上展开组网，形成一条长12万公里，宽1000公里的间断“戴森环”。组网节点共分成360个天区，每120个天区产生的电能供应一座对应的超级太空城。
　　7.单张光伏薄膜规格：重3吨，雪花形展开直径300米，不携带任何化学燃料，其上布置雪花形分布的六个激光帆受力点，每个受力点由环形灯带圈定标记。
　　8.配套工程A：全球48座地面激光阵列及大型抽水储能发电站基地，每座基地包含40台激光发射装置与10个“大乌龟”抽水储能发电站，每只“乌龟”长300米，宽200米，高180米，其中顶部储水部分高30米，存水量18万立方米，配置4台5000千瓦微敏控制水轮发电机。10只“乌龟”总功率20万千瓦，为40台激光阵列装置提供间断性的能量供应，每台激光装置发射功率5兆瓦，储满水可连续供电7个多小时。
　　9.配套工程B：天梯城与核聚变发电站，全世界计划新建1000座天梯城，其中中国规划有300多座。全球2500多座核聚变发电站，每座功率1000万千瓦，其中中国计划建设800多座，另有500多座将采用中国技术建造，其他的为西方技术与印俄等国技术。
　　10.配套工程C：3座超大型同步轨道太空城，分别由中国、西方、俄日印三大代表牵头建造，每座规模为国际空间站的五千多倍，可各自容纳10万人生活。
　　11.图纸附录：略
　　【主要任务分包】
　　1.资金提供：联合国基金、亚投行、美洲大陆银行、欧盟基金会、阿拉伯联合银行、金砖国家开发银行、星空联盟银行等。
　　2.工程建设：各国按照各自分配的任务建造相应的天梯城及配套设施，制造和发射对应天区的光伏薄膜，后续薄膜组网联接由星空联盟派遣天空骑士团统一调配执行。
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　　千百年来，人类试图改变地球气候的尝试从来没有停止过。对于气象的研究，美国在这方面算是全球的领导者，一直在秘密研究着骇人听闻的气象武器。在十九世纪末的沙俄时代，俄国人为了改变东北地区气候，想把海参崴变成全年不冻港，曾有人提出建议，要在库页岛和大陆之间建一座大坝，把南下的库页寒流挡住，这样整个日本海将洋溢在北上的对马暖流之中，变成地中海沿岸一般的温暖气候。类似的还有凿穿喜马拉雅山计划、南水北调计划等等。但这些都是从局域方面来思考出的对策，而现在，随着“星轨计划”的推出，人类第一次真正站在了大自然的高度，尝试为自己逆天改命。
　　为了纪念这个人类有史以来最伟大的工程，星空联盟决定从次年起改用银河历纪年，意指人类正式大规模步入太空时代，从而走向星辰大海，并计划用二十五年的时间来完成这场宏图伟业。而公元2035年，也被称作了“银河历元年”。
　　另一边，“南天门计划”又进行了一次升级调整，太空飞船编队任务被打包纳入了包含建设人类三大太空城的“星轨计划”当中。同年，西安地下城的试点建设取得了重要成果，于是国家宣布扩大试点范围，在全国五十个大城市同时开启小规模的地下城建设，以及战略物资储备工作。
　　星轨计划提出之初，中东各大产油国最为热心，纷纷投入重金，以换得更多的利益。这是因为，核聚变发电的成功让全球石油需求和销量暴跌，他们的经济最难转型，出路只有大规模未来基建。
　　两年后，中南大学联合四大工程机械及远大公司等巨头，在长沙城东建了一座“神农工业园”，占地80多平方公里，其四周被二十多米高的巨大城墙包围，俨然一座充满钢铁洪荒气息的科幻工业城堡，专为世界各国建设天梯城以及星轨计划提供零件和设备供应。其中，单单10亿张直径300米的光伏薄膜订单就揽下了3亿多张，成为了另一强大的经济支柱，长沙经济由此再次腾飞，跨入到了全国前列。
　　此时，李司卿也早已毕业，来到了神农工业园的某物理实验室参与研究工作，而姬雨凌则被分配到了隔壁国防科大下属的军工实验室。两年前，二人已经正式发展成了恋人关系。
　　人类探索宇宙的步伐从未停止，同时，科学越发展到后面就越接近神学。早在上个世纪，就有不少科学家揣测宇宙是一个全息的虚拟世界，只是一直没有发现有力的证据支持。当下的物理学几乎已经陷入了停滞，但时常有一些科学无法解释的超自然灵异现象发生，比如太阳附近的不明黑体虹吸现象、黑洞光晕现象等等，这些更加衬托了虚拟世界的假说，有人把这些现象比作高维空间的“投影”，或者世界的“破绽”，一时引起了不少人的恐慌。同时，也有一些各大高校新毕业的年轻气盛的尖端才子们争相涌入这一领域进行研究，以期从中找到打开未来理论的钥匙。
　　李司卿便是这群人之一，这一信念源自两年前他在书院天文台发现的某个疑似星体“光谱跃迁”现象，但那里不具备光学物理实验和深入研究的条件，于是，他便申请来到了神农工业园新建的“墨子3号实验室”进行研究。
　　七年后，星轨计划已经取得了初步的成果，其中，前三年全球就已经完成了一千座天梯城的建造，这个进度比想象中要快了不少。
　　在“星轨计划”启动的第二年，关于天梯城的建设，用以氢气为主的混合安全气体取代氦气的方法终于研发成功，从第六座天梯城开始，全球各国的天梯城皆采用了此方案，极大的降低了对稀有气体氦气的需求，同时也大大降低了成本与生产难度，因而，全球天梯城的建设正式驶入了“高铁时代”。
　　追寻了五年的特殊星光，依然没有找到理论之内的结果，李司卿却已经开始习惯了来到神农工业园的城墙上，观看晴朗时日里的夜空。
　　在那漆黑的夜幕背后，总会不时的升起一道道流光，到达最远距离后绽开成一朵雪花形的光斑，然后地面上便会同时射出六道光束，聚焦于“花斑”上，如同一个人拿着几根十多米长的针隔空织毛衣一样，将其编织定格在茫茫天幕之上。那是从全球各地天梯城发射升空的光伏薄膜，最后被地面激光阵列精确推送入轨，成为了“星轨”中的一片片小单元。
　　星轨电站在规划时采用了多分段同时建造的方式，前三年时间主要用来建造一千座天梯城，后四年才是真正的星轨建造阶段，并在第七年的时候就已经显现出了近四分之一的庞大雏形。
　　从地面仰望天空，可以看见横贯星空的一条间断光带，比盛夏的银河还要壮丽耀眼。
　　看着一个个轿厢从地面攀升上高耸入云的天梯城，而后从天梯城的顶端通过电磁弹射进入同步轨道，再在遥远的夜空里开出一朵朵绚丽的晶莹花斑，李司卿心中不由升起一阵澎湃和激动。
　　这是数千年以来，人类最了不起的壮举，它不仅将使人们彻底摆脱能源困束，同时也将使得人类在大自然的气候面前，第一次拥有了改变的能力。过去的台风、海啸、严寒、干旱，统统都将臣服在人类脚下。
　　“不知再过十几年，当整个星轨完全建成的时候会是怎样一番模样？”李司卿微微发出了一声感慨。
　　坐在一旁的姬雨凌听到他的感叹，眸中不由闪过一抹光亮，随后出声道：“都说你物理学得不错，那么，我来考一考你……已知月亮的视角约为0.49度，怎样才能简单的计算出星轨宽度的视角度数，以及相对月亮的大小？”说完，她又补充了一句，“可不许查其它资料哦！”
　　李司卿听了后眉头一皱，心中迅速思考起来。要计算视角必定要用到三角函数，而像月亮这种天体的视角本来就很小，既然不能查资料，那就得先想办法估算出1度角乃至半度角的三角函数值出来，这样才能进行比较……想到这，李司卿脑中瞬间闪过欧拉公式以及泰勒级数等方法，但这种复杂的演算估计能让人发疯，明显不符合姬雨凌要求的简单计算。
　　“这个问题貌似有点难啊，你是不是故意的？”
　　“呵呵，原来‘神童’也会有被难倒的时候。如果你认输的话，叫声姐姐我就将答案告诉你！”姬雨凌看着他犯难的样子，不由显得有些得意。
　　“嗯……怕是要让你失望了！”李司卿笑了笑道：“借你的口红给我用一下。”
　　“呃……我的口红很贵的，要不，还是算了吧……”姬雨凌似乎猜到了他要干什么。
　　“你放心，旧的不去，新的不来，一会我就去给你买个更好的。”
　　“说话算话，可不许耍赖！”
　　“我对月亮发誓，绝不耍赖！”
　　“可是，今天没有月亮。”
　　“那我对明天的太阳发誓！”
　　“唉……算了，你拿去吧！”姬雨凌心疼的掏出了她的法国牌口红。
　　李司卿接过口红，很快便进入了解题状态：“我先来估算一下1度角的正弦值，采用无限圆周法。设想将一个圆等分成360份扇形，当圆的半径趋于无限大时，则每个扇形都可以看作是一个直角三角形，那么，每一度角区间的圆周长度除以半径就近似于1度角的正弦值或者正切值了。当然，这种方法只适合于求比较小的角度的三角函数值，且遵从倍数计算关系，当计算大于二三十度的值时会逐渐出现明显的偏差。”
　　李司卿一边说着，一边用口红在手掌上写出了算式：sin1=（2πr÷360）÷r=π/180
　　随后，他又调出手机计算器算了一下，结果约等于0.017453。
　　星轨宽度1000公里，离地高度3.6万公里，则视角正弦值近似为1000÷36000，约等于0.027777，对应视角度数为0.027777÷0.017453，约等于1.59度，视效上大概是月亮直径的3.2倍。
　　“等到它完全建成的时候，我想一定会跟土星环一样壮观！”李司卿也被自己计算出的结果小小的惊讶了一瞬。
　　“这个方法不错，很有些新颖，竟然能够估算出1度角的近似正弦值……看来你还算有点聪明呢！”姬雨凌夸赞道。
　　“那要你来算的话，你会用什么方法呢？”李司卿好奇的望向了她。
　　姬雨凌整理了一下思绪，而后答道：“要让我算的话，我会用投影照射法。假设星轨的宽度视角正好为一度，那么并排再建360条不就刚好可以铺满整个天空了？并且也包括了地平线以下的另一半天空。既然咱们是站在地面上观测，而不是在地心，那就索性略去地球半径，将整个星球当做一个质点，这样计算就很简单了……我只要计算出星轨实际宽度和其所在轨道球面圆周之间的比值，再乘以360就能得到真实的视角度数了。”
　　说着她拿过口红，同时拽来了李司卿的另一只手掌，在上面写下了一行算式：（1000÷2πr）*360
　　将r=36000代入其中，则视角度数为5/π。
　　姬雨凌拿出手机算了一下，结果约等于1.59。
　　“呐，跟你算的一样，都是1.59度！”
　　李司卿直看得目瞪口呆，都忘了去计较姬雨凌怕弄脏自己的手，转而拿他的手当草稿纸了。
　　“没想到竟然这么简单……女人的思想果然比较清奇啊！男人反而容易钻牛角尖……”他不由羞愧的摸了摸脑袋。
　　姬雨凌似乎看出了他的窘迫，微微笑了笑，随后转移了话题道：“不过，与土星环相比，我觉得它应该更像一条横贯星空的彩虹……因为，我们还可以调节它的夜晚灯光效果，就像是在太空里放烟花一样，一定非常漂亮！”
　　李司卿也很赞同的点了点头，两人一同沉浸在了十多年后星轨正式建成时的壮丽畅想之中。
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