第7章 夸父逐日，力竭而亡（1/2）

“大家请看左边，这是『烛龙一號』採用的『霍曼转移』轨道。它的优点是节能。”

“它抵达火星时的相对速度是很低的。所以它有充足的时间和燃料，进行一次长达数小时的精细入轨制动。”

“只有先把自己，从一颗行星际探测器，变成一颗稳定环绕火星的低速人造卫星。”

“它才有资格，去玩那个长达五天，需要上百次精细轨道调整的『气动捕获』（打水漂）降落游戏。”

他的手指点向了右边那张图，那是一条几乎是直线冲向火星的红色轨跡。

“而夸父號，为了在四十天內抵达，它採用的是『高速拦截』轨道——学术上称之为brachistochrone（最速降线）！”

“这意味著它抵达火星时的相对速度將是烛龙一號的数倍！会以每秒20公里的速度直挺挺地撞向火星！”

“而要想让这颗炮弹突然减速到能被火星引力捕获的程度，它需要做什么？”

他看向自己的学生小秦，提出了一个引导性的问题。

小秦用蚊子般的声音回答：“……一次……极其剧烈的……反向制动……”

“没错！”张梓轩肯定了她的答案，“一次自杀式的暴力剎车！当剎车完成时，那近六千吨的燃料也就彻底烧乾了。”

“它连维持自身轨道的余量都没有，这时候如果扔一个补给舱下去？”

“那么在每秒20公里的相对速度下，任何隔热盾都会像纸一样被撕碎，补给舱会直接气化成火星大气里的一颗金属流星。”

“张总工说的没错。”王院士点了点头，然后调出了一份密密麻麻的Δv（速度增量）预算表。

“最节省燃料的『霍曼转移轨道』，从地球前往火星，所需要的Δv大约是5.7公里/秒。如果是那样，我们只需要消耗不到两百吨燃料。”

“但是，”他的话锋一转，“我们现在要走的是最短时间轨道。”

“为了將航行时间从七个月压缩到一个月出头，所需要付出的能量代价是指数级的！”

“夸父號將在离开地球时，开启液氧后燃加力模式，用700吨的推力撕开重力井。”

“然后在漫长的旅途中，利用核热巡航模式，以1150秒的高比冲持续吞噬液氢，將速度推向极致。”

“最后，在抵达航程的终点时，”他演示了一个飞船翻转的动画，“它会完成一次『翻转机动』，將船头调转180度。”

“紧接著，引擎会再次开启加力模式，把预留的那几百吨液氧，在短短几十分钟內全部喷出去，进行一次暴力减速！”

“总航行时间將精確控制在三十九天整。第四十天的清晨强行停在距离地球已经超过八千五百万公里的火星轨道上。”

王院士又调出了一份推进剂消耗清单，上面的数字，精確地解释了这个过程的巨大代价。

“要完成这次疯狂的机动，夸父號需要的总速度增量（Δv），將达到31.8公里/秒！”

“其中加速阶段消耗15.9公里/秒，减速阶段消耗15.9公里/秒。”

“这意味著，我们分十三次发射、拼了老命送上去的5900吨推进剂，將被消耗掉99.1%！”

王院士的手指在屏幕上划出一道红线，声音低沉：

“当它停在火星轨道时，这艘起飞时重达六千多吨的巍峨巨舰，將只剩下最后180吨的净重。”

“那是150吨的引擎死重，22吨的空壳结构。”

“而剩下的那8吨有效载荷，就是我们倾尽全国之力，为谷宇送去的『联络工具』——鹊桥二號。”

张梓轩声音艰涩地说道：“推进剂只剩180吨……这意味著彻底失去返航的可能，对吗？”

“王老，你们捨得放弃这艘夸父號吗？这可是你们十年的成果。”

王天塬院士缓缓地摇了摇头，脸上没有遗憾，只有平静与坦然。

“夸父逐日，力竭而亡。”