第90章 返回基地 断臂求生
高强度的精神集中似乎让宋星野的感官更加地敏锐。
他能感觉到张敬山和陈工就站在身后,自光紧盯著他笔下的数据,时不时的滚动喉结,似乎想问一些什么,却又怕打断他的思路。
宋星野现在要验证的只有一件事:告诉所有人,福布斯號是否还在轨道上。
距离轨道根数上传已经过去了两小时,东国目前能调动的閒置雷达资源,分布得零零散散,暂时还没跟踪到信號。
倘若像一开始那样,太空军调动全部资源、24小时全频段扫描天空的话,按理说这会儿他们已经探测到了福布斯號发回的信號。
然而现在那个小东西依旧查无音信。
直到现在。
宋星野面前的电脑中,刷新出一条新的飞行轨跡。
福布斯號目前的飞行周期是2小时15分36秒,每天只能绕地球飞十圈多一点。
受地球自转影响,地面雷达的跟踪窗口极为有限。
但此刻刷新的轨道线,恰好切入了东国喀市站的雷达扇区!
因此,福布斯號接下来绕地球飞行的一圈,必將经过亚洲东部的喀市上空。
十几分钟后,喀市测控站传来一则足以令所有人沸腾的通报:“喀市站报告:成功捕获目標信號,双捕完成!”
“遥测信號已锁定!目標飞行状態良好,正按预定轨跡在近地点200公里、远地点5000公里、倾角55度的大椭圆轨道环绕飞行————”
试验队沉寂片刻后,爆发出雷鸣般的欢呼与掌声。
足足搜寻了近八个星期,总算是不负眾望,把这只迷途的探测器给找了回来!
张敬山和陈工也都鬆了口气,如释重负地拍拍宋星野的肩膀,对他挑起大拇指。
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两人催促宋星野赶紧去休息,宋星野却强撑著眼皮问了一句:“那接下来怎么处理福布斯號?”
陈工笑著说:“剩下的你就不用操心了,你的使命已经完美达成。至於怎么去火星————
你提出的那套金星引力弹弓”方案,我之前和国內几位专家討论过了,大家都觉得—可以大胆一试!快去睡吧,养足了精神再来参加任务。”
得到確切答覆,宋星野终於撑不住了,回宿舍蒙头便睡。
这一觉昏天黑地,整整睡了一天一夜。
最后他是被饿醒的。
睁眼便看到李奉先一脸焦虑地守在床边,见他醒来,惊喜地叫了一声。
听到对方肚子咕嚕叫唤后,李奉先二话不说,披上大衣衝进风雪,从食堂打回了热腾腾的饭菜。
吃饱喝足后,宋星野舒坦的打了个饱嗝,拍拍肚子问试验队那边的情况。
李奉先挠了挠头,表示也不太清楚现状。
他只知道福布斯號被成功找回后,东国以及r国那边都炸开了锅,根据之前的协议,r国要协助东国完成萤火1號的加速、前往金星借力,现在专家们都在测控大厅的会议室討论呢。
宋星野点点头,匆匆洗了把脸,穿好羽绒服,冒著风雪再次赶回测控大厅。
刚进门,正巧撞见陈工捧著一摞厚厚的方案从会议室里走出。
“醒了啊?休息得怎么样?”陈工停下脚步。
“精神好多了。”
陈工嗯了声,二话不说,便將手中的方案塞进他怀里,言简意賅道:“r国那边已確认全力协助。我们会拋弃福布斯號的一切累赘载荷,把它单纯作为一枚运载火箭,点火加速送萤火1號去金星,再利用金星引力弹弓甩向火星。
这是会上討论的实施方案,你先看看。”
宋星野接过陈工递来的文件,便迫不及待地赶回工位,认真翻阅起来。
这帮专家的效率远超预期,竟在这么短的时间內就敲定了金星借力的实施细则。
原以为还要等几天才能拿出个结果呢。
这倒省得自己费脑筋了。
坐定。
凝神。
宋星野意念一动,【故障预知眼】瞬间开启。
他目光如炬,將厚厚的一叠方案从头至尾扫描起来。
每一个数据、每一个步骤都在脑海中被拆解、分析,绝不放过任何一丝可能导致任务崩盘的隱患。
这份方案是由陈工牵头,集结了国內一批轨道力学泰斗、拉沃契金设计局专家,以及空天军的顶尖工程师,共同探討出来的。
目前福布斯號探测器的组合体,基本確定是从200x400公里的椭圆轨道,漂移到了200x5000公里的大椭圆轨道。
按照原本的计划,它还需要再进行一次长时间点火,將速度飆升到第二宇宙速度11.2km/s,才有资格进入一条前往火星的转移轨道。
从宏观视角看,达到第二宇宙速度后,它即將进入一条绕太阳公转的日心轨道了。
但笼统的讲,其实还是一条200x2亿公里的超大椭圆轨道,只不过该轨道的远地点在火星附近。
而错过了火星大冲的最佳窗口,仅凭两只外掛油箱的燃料,福布斯號显然无法完成加速。
遥测数据显示,组合体当前时速约三万一千公里,並且导航系统仍有些问题。
宋星野通读著页面,方案的核心逻辑跃然纸上:
首先要做的,就是给福布斯號探测器发射超大功率的指令,注入新的星历表数据、上传新的飞行程序;
隨后命令mdu在下一次经过近地点时,进行一次补偿点火,强行把歪掉的轨道倾角掰回来,顺势切入金星转移轨道。
做好这些准备后,福布斯號接下来要做的,就是减负!
毕竟这个组合体重达15吨,仅仅是福布斯號探测器就占了13吨,对於燃料捉襟见肘的火星之旅,这庞大的身躯就是最大的累赘。
鱼和熊掌不可兼得。
在13吨的福布斯號与115公斤的萤火1號之间,自然是捨弃前者。
这是一场“断臂求生”的太空手术。
前者主要为火星取样量身定製,返回舱、降落伞、返程燃油的重量加起来,就占了好几吨。
现在看来,这傢伙连去火星都费劲,更別提返程了。
因此返程燃油將全部提前点火。
而返回舱、降落伞,以及科学相机、雷达、机械臂、光谱仪等,但凡是福布斯號能卸掉的、结构允许拋弃的,统统切断电缆扔进太空!
最后,只保留mdu主推进器、两只外掛油箱、返回舱油箱、主控电脑、通信天线,以及小小萤火1號探测器。
萤火1號麻雀虽小,却也五臟俱全,本身就是一个比较独立的探测器了。
福布斯號最后的价值,就是充当一枚光禿禿的真空版运载火箭,把萤火1號送往金星、再借力甩向火星。
至少,这能保住两国航天最后的顏面,不至於落得个颗粒无收的下场。
宋星野花了整整一下午时间,才瀏览完方案的內容。
不得不说,泰斗们的实力毋庸置疑,【故障预知眼】一路绿灯,並未预警出明显的错误。
唯一標出红框、高亮提示的故障,是在外掛油箱的部分。
宋星野托著下巴,冥思苦想了一会儿,揣测这部分的方案,究竟是哪一步出了问题?
目光在图纸与数据间游走,片刻后,他神情猛地一震,瞬间想通了其中关节o
连晚饭都顾不上吃,他立刻找到了陈工。
“陈工,我认为这部分方案需要做调整,否则可能导致福布斯號的点火加速、前功尽弃————”
陈工一愣,接过方案,看著被原子笔重重圈出的几个点,“具体说说,看出什么问题了?”
宋星野便大胆说道:“我认为两只外掛油箱以及返程油箱的油量,应该再留一点冗余,无论加速还是减速,不能彻底的烧光。”
陈工闻言,饶有兴致地笑了,“小宋,咱们正是因为燃料不足才要去金星借力,你现在让我留冗余?这不是自相矛盾吗?”
確实,按常规逻辑,两只外掛油箱在完成借力后应彻底烧空拋弃。
返程油箱在抵达火星时,也需耗尽燃料进行减速捕获。
这是航天工程中“斤斤计较”的铁律。
这固然是为了最大化的利用燃料,但宋星野提出了新的观点:“陈工,之前我没看到过福布斯號的设计图纸,不知道这帮老毛子咋想的。
但您可以观察一下他们设计的油箱结构————”
他一边说著,一边翻出前面的油箱图纸,指给了陈工。
“油箱蒙皮最薄的地方,只有2毫米厚,即使是承力段的加厚区,也仅有5毫米————老毛子用的材料,太省了!”
陈工循著手指的位置看去,很快眉头拧成了一个“川”字。
良久,他沉声道:“按我国的设计標准,加厚区蒙皮起码要8毫米才能抗住高频振动。老毛子这设计————这不是艺高人胆大,这是在万丈高空走钢丝啊?”
“没错!”宋星野迅速接话,“这油箱的蒙皮就比硬幣厚那么一点点,说白了,它就是一层薄薄的不锈钢皮。”
他做了一个手势,语气急促而严肃:“这样的设计虽能极致减重,但后果就是—一这油箱就像个气球,全靠里面的液体燃料撑著,才能维持形状。一旦燃料抽乾,內部压力消失,油箱自身的重量和外部过载瞬间就会压垮它!”
宋星野的声音在办公室內迴荡,“一旦油箱的焊缝出现裂痕,哪怕是针眼大的泄漏,隨之而来的就是一场太空爆炸!”
陈工抱著双臂,神色凝重。
作为试验队的老总,他自然一点就通。
这绝非是在危言耸听,而是极大概率发生的灾难。
“可是————”
陈工眉头紧锁,提出了新的死结,“按你的说法,返程油箱用来减速的油也得留冗余。这一来一去,燃料缺口就更大了,到了火星剎不住车,探测器就会像子弹一样掠过火星表面,直接滑向太阳系深处————”
如果不把油烧光,就没有足够的减速量被火星引力捕获。
这是一个死循环。
然而,宋星野既然敢提出来,自然早已胸有成竹。
他看著陈工矛盾的神情,斩钉截铁的说道:“陈工,打破这个死循环其实还有一个办法。我们完全可以做到一不点火、不喷气,也能实现减速!”
陈工眉头紧锁,露出疑惑的表情:“?”
“动量守恆啊。”
宋星野语出惊人,“在抵达火星进行减速时,我们可以直接將福布斯號探测器拋离,让萤火1號借力剎车,自行切入火星轨道!”
一语惊醒梦中人。
陈工听完这话,顿时恍然大悟。
这是一个极少被航天工程提到的概念。
並且听起来非常反物理直觉————不点火、不喷气,仅仅是把一部分东西扔掉,明明减轻负重了,怎么还能减速?
但这是在一种极其特殊的条件下,才能做到的。
根据动量守恆定律,只要让“被拋弃的质量”在分离瞬间获得一个极大的额外速度,那么留下的“母体”必然会获得一个反向的衝量。
而被扔出去的质量越大、母体的减速效果就越明显。
这就要求两个严苛的前置条件:
第一,反向分离;
第二,被拋弃的部分必须具备主动加速能力。
换句话说,那个“弃子”,必须自带引擎!
陈工眼中精光大盛,抚掌而嘆道:“对啊!把萤火1號与福布斯號爆破分离后,福布斯號就是个巨大的弃子”,让它开启mdu烧光所有剩余燃料,向反方向狂奔!”
“这样一来,萤火1號就能获得巨大的反向推力实现减速。而且,即便那个薄皮油箱最后炸了,也炸不到已经远去的萤火1號。这招————这招简直是神来之笔啊!”
陈工激动得满面红光,重重一巴掌拍在宋星野的肩头,连连称讚:“好小子,不愧是星辰选拔出来的好苗子,思路就是比我们这帮老傢伙灵光嘛!”
宋星野低调的笑笑:“陈工过奖,我只是脑筋转得稍微快了半拍。”
“行了,別谦虚了,这事你小子干得漂亮。我这就去向上级匯报,把方案里的漏洞补上,就按你的路子走!”
看著陈工抱著方案兴冲冲离去的背影,宋星野长舒一口气,心头的大石终於落地。
接下来就是耐心的等待。
等各部门紧锣密鼓地论证、推演,终於赶在一周內敲定了最终流程。
1月10日的清晨。
福布斯號组合体在200x5000公里的大椭圆轨道上,切入了新的航线。
第90章 返回基地 断臂求生
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