已是十月末,西安降下了今年的头场初雪,轻盈的雪花在窗外飞舞,HRASOC中心内天文物理专家组正在论证,移星换月计划的另外一个重大问题——用什么替代月球?”
原来的月球质量为7.349*10^22千克,约为地球质量的1/81,直径大约是3476千米,约是地球直径的1/4。
HRASOC中心天文物理专家组,最先从质量与月球相近的太阳系内的相近行星、小行星、矮行星,甚至卫星进行可行性论证。
水星是太阳系中所有行星中最小的行星,它的直径为4878千米。它与太阳的距离十分接近,环境极端恶劣。火星的直径是6794千米,这是人类目前最为了解的行星。
虽然这些行星天体的质量接近月球,但由于均是距离地球很近的近地行星,如果它们的轨道被贸然更改,可能会引发太阳系行星间微妙的引力平衡体系的变动,47亿年才形成的轨道运动平衡可能被打破,就会发生一系列难以想象的事件,所以对近地行星的改造方案,基本不具有可能性,在第一阶段就被完全排除了。
剩下的是太阳系内的小行星和卫星。
在限定时间的距离范围内,太阳系中约165颗卫星里,有7颗卫星具有可能性,分别是木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、土卫二、土卫六和海卫一。
其中,木卫二与月球质量最接近,是太阳系天体系统中的第六大卫星和第十五大天体。
木卫二是1610年被伽利略所发现的木星卫星,是木星的第六颗已知卫星,也是木星的四大卫星之一,直径为2920千米,只有地球直径的约四分之一,体积只比月球稍微小一点。
之前的天文观测发现,木卫二有一个含氧的稀薄大气层。不像地球的大气中的氧,木卫二的氧并不是地表生物形成的,它最可能是由于太阳光中的电荷粒子撞击木卫二的冰质表面而产生水蒸气,然后分成氢气和氧气,氢气被脱离后,只留下了氧气。
木卫二不仅有替代月球的潜质,似乎还具有地球太空移民的远大前景。
木卫二是太阳系中除地球外最有可能存在生命的星球,这是因为在木卫二表面冰层下隐藏着一个巨大海洋,而有液态水就有可能存在生命。66年前,美国航天局还曾经宣布,在木卫二表面首次发现了黏土型矿物,这意味着木卫二可能存在对形成生命至关重要的有机物。
“从理论上讲,木卫二海洋中至少应该存在300万吨类鱼生物,尽管目前还不能说那里肯定存在生命,但我们至少知道那里的物理环境支持生命的存在。”HRASOC中心天文物理专家德波洛伊判断说。
这无疑让人们对木卫二充满了更多地期待。
天文物理专家组的顶级专家德波洛伊,极力推荐木卫二,成为月球的替代者。
鉴于德波洛伊在天文物理方面的精深研究,大多数HRASOC中心天文物理专家组专家也表示认同。
基于木卫二的月球替代方案便被建立起来。
木卫二的现有运行轨道,距离木星与太阳之间的拉格朗日点很近,可以很好地利用太阳引力,经过多次弹射后,可顺利进入地月轨道,由于其质量与原来的月球十分接近,在月球对地引力的替代效果上,简直堪称完美。
用木卫二替代月球,也不会影响木星的运行轨迹,失去木卫二这样的小卫星,对巨大质量的木星来说,几乎毫无影响。
同时,“欧罗巴”木卫二星球的地质构造比较活跃,木卫二表面被冰层覆盖,厚度达100公里的冰层,由于其存在内部能量源,冰下深处或拥有液态水世界,可能是一片比地球最深的海洋还要深96公里的海洋。该天体表面非常“光滑”,撞击坑数量较少,从伽利略号发回的数据表明木卫二有内部分层结构,可能有一个小型金属内核。
木卫二地表只能看到极少的数百米高的地形,环形山很少,只发现三个直径大于5千米的环形山,这表明木卫二可能具有一个年轻又活跃的表面。表面照片与地球海洋上的冰的照片相似,凸出的记号看来只是反照率特性或是一些不大的起伏。木卫二表面冰层以下由引潮力带来的热量,可能有保持液态的水,而水可以成为推进器超动力引擎的氢燃料来源。
木卫二表面裂痕中从冰下渗出的海水挥发后沉积下来的盐,如硫酸镁、硫化氢或者含有硫磺的混合物,会发出淡红色。较大的一个向外扩散到淡色物质地带,长近20千米,这是由一连串火山喷出物或喷泉产生的裂痕。
木卫二的主体构成与类地行星相似,即主要由硅酸盐岩石构成。它的表面由水覆盖,据推测厚度可达上百千米(上层为冻结的冰壳,冰壳下是液态的海洋),曾经环绕木星进行科学考查的伽利略号飞船所采集到的磁场数据表明,木卫二在木星磁场的影响下自身能够产生一个感应磁场,这一发现说明其表层内部很可能存在与咸水海洋相似的传导层。
木卫二可能还有一个金属性的铁核,这在其加速飞行的稳定性上有较好的作用。
“木卫二另一个显著的特征就是遍布四野的或大或小或圆或椭的暗斑,暗斑的形成是下层温度较高的“暖冰”在透刺作用下向上涌升而穿透表层的“寒冰”所致,其运动机理与(地球)地壳内部的熔岩窨相似。
暗斑突起如穹,有的凹陷如坑,有的平坦如镜,也有的纹理杂乱粗糙。我们推测那些粗糙杂错的斑痕(又被称作“混沌”区域,如康纳马拉混沌)是由大量细小的表壳碎片镶嵌在暗色的圆丘中所构成,就像是地球极地海洋中漂浮的冰山。”
德波洛伊对木卫二了如指掌,他的研究很快的使数字模型建立起来。
2077年发射的,正在飞往土星途中的宇宙智能探测装置,携有相机、光谱仪、尘埃分析器、质谱仪或者磁力计的轨道器MT-338,也被HRASOC中心通知,准备调整轨道,飞向木星,对木卫二进行深入探测。
以木卫二作为数字模型主体,进行匹配行星引擎改造时,在智能系统EDC-001第二阶段模拟运行中,基本技术指标看来已经可以突破......一切进展似乎顺利。
最大的问题却接踵而至,专家们发现了一个致命错误。
科学家观测木卫二的表面温度在赤道地区平均约为-163℃,两极温度更低,只有-223℃,所以表面的冰是永久冻结的。
但是木星潮汐引力所提供的热能可能会使冰层下的水保持液态,另外木卫二上长达60小时的白昼,也使得表面冰层的裂口有可能接收到充足的阳光。
而出现板块裂缝,这样冰层就很难形成完整的应力壳层。如果在这样的冰层上安装行星引擎,将无法进行稳定的推进和应力传递。
在行星引擎的推力下,巨大的冰块会加速崩裂,连接引擎的冰层板块会和引擎一起坠入海底。
为了模拟木卫二环境,HRASOC中心迅速在南极洲的实验中心进行了有关测试。结果和预估的一样,浮冰不能长期承受巨大的压强。
在严苛的时间的限制下,行星引擎组件被货运飞船发射到小行星,由登陆的工程人员进行安装,所以行星引擎只可能集中安装,超动力能引擎喷发将形成2400亿吨的推力,推力的反作用力将密集作用在接近直径200公里的地表面积上。
木卫二每平米冰层要承受1200吨的压力,持续的巨大的压强和温度就会让冰层彻底破碎,造成任务的全面失败。
最有潜力的木卫二方案,被系统EDC-001在第三阶段模拟运行中否决,失去了候选的资格,研究重新陷入了僵局。
之后的寻找,更加谨慎,太阳系内质量和月球接近的小行星和行星卫星本来数量并不多。
在筛选中,它们也或多或少会存在这样和那样的先天问题,始终通不过EDC-001系统二阶段的筛选测试。
时间一天天过去,HRASOC中心天文物理专家组,集体陷入了深深的焦虑和恐慌,HRASOC中心里曾经进度最快的团队,目前却一下落到了最后。
为了加快进度,HRASOC中心调集东方之心的专家组,加入天文物理专家组中。王川作为东方之心的负责人,也加入进来。
王川和德波洛伊讨论了木卫二失败的缘由,他决定扩大筛选的范围。把和月球质量差别较大的小行星、矮行星也考虑进来。
小行星中,冥王星距离地球过于遥远而首先被剔除,系统开始对土卫六、木卫三,木卫四,海卫一进行着重分析。
其中土卫六先被筛选出来,作为最有可能的引擎安装主体。
土卫六距离太阳14.5亿公里,比地球到太阳的距离远10倍,绕太阳公转需要29年。
土卫六的大气层是以氮气为主,目前除地球外还没有发现第二颗具备此特征的天体。由于温度很低,土卫六上的甲烷、乙烷都是液态,并汇聚成海洋。
其海洋的结构很奇特,上层是油状的海洋,存在很多液态烃类有机物,下层是液态水的海洋。
土卫六一半是水冰一半是固体材料。在多个不同结晶状冰层的3400米下有一个固体核心。
核心内部应该仍然炽热。虽然土卫五以及其他的土星卫星也类似,但土卫六的核心密度更大,这是因为它体积巨大造成重力压缩其内部造成的。
但随着土卫六的地表及岩层结构全面信息的不断输入后,系统在第二阶段马上判断出与引擎结构匹配的程度很低。
“土卫六表面的土地、岩石实际上都是水冰,在零下180度的严寒下冻的会像石头一样硬。”
“冰质地壳下有一层液态水海洋,海底又有厚厚一层特殊的Ⅵ形态水冰,再那之下才有真正的岩石。但土卫六冰层地面和真正的岩石相隔几百公里。要深入几百公里才能找到真正支撑引擎的岩层,这在实际中显然不具可能性。”德波洛伊解释了原因。
“是啊,这会造成和木卫二同样的问题,也许我们的思路该转换一下了,不能把质量作为首要条件,而应该同时优先考虑小行星的地质构造。”王川发现了问题的本质。
筛选优先数据的参数逻辑被马上作了重新修改后,开始优先考虑在岩石结构占主体的矮行星里进行目标选择。
太阳系天体中,矮行星的特点是外幔和表面由冰冻的水和气体元素组成的一些低熔点的化合物组成,有的其中混杂着的一些由重元素化合物组成的岩石质的矿物质,厚度占星体半径的比例相对较大,但所占星体相对质量却不大,内部可能有一个岩石质占主要物质组成部分的核心,占星体质量的绝大部分,星体体积和总质量不大,平均密度较小,这使得安装行星引擎相对可能性更高一些。
“对于矮行星来讲,最大的是已被排除的直径2370公里的冥王星,最小的直径仅约800公里左右的卡戎,像谷神星这样的距太阳较近的行星,表面的冰物质主要是水,而冥王星和卡戎的表面冰物质主要是水和熔点更低的甲烷、氮、一氧化碳等物质。”
“过去曾将这些矮行星算作小行星中的一类,73年前天文界将它们从一般小行星中分离出来,划作单独的一类,称为矮行星。”德波洛伊向不同专业的专家介绍道,有许多数字建模和设施技术专家并不了解天文专业知识。
“矮行星的这种星体结构和它产生的地处太阳系外围的低温环境和自身的质量有关,一方面,太阳的温度不足以将它们的由气体元素组成的低熔点物质驱散,另一方面,它们自身原始质量较小,星体本身不能将氢氦等较轻的轻元素气体束缚住。”德波洛伊继续介绍。
“但星体收缩产生的热量也不能将较重一些的气体元素组成的化合物如水和碳氢化合物等完全驱散,而会保留下一部分,同时它的足够的引力又使它足可以形成分层的物质结构,使较轻的物质浮于较重的由重元素组成的岩石质物质的表面,并随着星体以后的冷却,在表面上凝固下来,因此,形成具有这种物质结构的星体。例如谷神星就是一个分化型星球,具有岩石内核,地幔层包含大量冰水物质......”德波洛伊详细地说着。
“你是说谷神星吗”王川突然被吸引住,他对谷神星的印象太深刻了,但先入为主是科学家必须克服的主观意志,他必须以客观数据为先,极力避免之前的主观印象对理性思维的干预。
“是的,谷神星也是矮行星内备选的方案,可惜就是小了一点”
“为什么谷神星没有被首先选择进入一级范围?”王川问道
“首先在可能的时间条件下,它的距离较远,其次它的质量只有月球的1/9”德波洛伊的理由充分,但似乎并不严谨。
“因为谷神星的质量只有不到月球质量的1/9,如果要产生相同地对地引力,就需要距离地球很近。”
“而如果距离很近的话,受洛希极限的影响......恐怕会有难以预料的影响......”德波洛伊又重复了下重点。
“有些天然和人工的卫星,尽管它们在它们所环绕的星体的洛希极限内,却不至成碎片,因为谷神星由60%的岩石构成,不能作为流体看待......”东方之心的副研究员马芳提出了质疑。
“你刚才说谷神星是具有岩石内核吗?”王川对德波洛伊突然问道。
“是的,从目前的探测数据来看,谷神星很可能是一个分化型星球,具有岩石内核,地幔层包含大量冰水物质,现探测到星球表面有大量载水矿物质,但初步推测水只占谷神星体积的40%,其他60%是岩石层。谷神星还能通过太阳能获得能量,因为它距离太阳仅2.8个天文单位,相比之下,木卫二和土卫二距离较远,分别是5.2和9个天文单位......”德波洛伊生怕再有什么遗漏,详细地补充着。
“谷神星虽不如其他潜在宜居性星球的条件,但有碳基生命存在所需要的3个基本条件——液态水、能量来源和碳、氢、氮、氧、磷、硫磺等化学成分,作为备选,谷神星实际有一定优势。”副研究员马芳补充道,她是东方之心青年科学家中成长最快的一个。
“难道是谷神星?”王川喃喃自语。
像触电一样,两年前在东方之心中看到的白洞记录的那一幕谷神星的影像突然又从王川的脑海浮出。
“请你马上去东方之心,调取两年前的白洞记录信息,把出现谷神星的那段文件资料包整理后,再给HRASOC中心天文物理专家组详细分析一下”王川对助手李萍交代。
“马上开始进行以谷神星为主体结构的数字设计模拟!快!”王川带着一众人员,边说边跑向数字中心。
2个不眠之夜,很快过去了。素有拼命三郎之称的王川,对这样的连续攻关已习以为常。虽然几乎没有休息,但依然感到兴奋异常,他预感到一个大发现可能就要来临。
按谷神星现有地质结构及地表特征建模的数字谷神星,在与引擎结构尺度进行结合后,系统指示判断地质结构与引擎结构的匹配程度超过了89%,2400亿吨推力的引擎结构,简直就像为它定做的一样。
几个小时后,全部计算终于结束,系统数字模拟中开始呈现结合行星引擎结构后的模拟现实影像。
缓缓旋转的谷神星,巨大的金字塔山川,之上在火山口,行星引擎喷发出蓝色焰火......
HRASOC中心的光幕上,李萍也打开了白洞记录的影像,两年前保存下来的白洞记录,那部被再次放映出来的谷神星影像片段,两部影像被同时在对比放映。
几乎相差无几。
谷神星在缓缓地旋转,沿着地平线望去,巨大的金字塔山川,慢慢隆起......
一个宽度约有20公里的火山顶部,排列着密集的巨大金属喷口,在微弱的日光下反射着银色的光芒。在金字塔山川的塔尖,赫然喷出蓝色的火焰,那不是一次活火山的爆发,而是持续的能量释放。
谷神星在这样巨大能量推动下,向着未知的太空飞去......
所有的人都在看着这两部同时播放的,几乎高度一致的影像,空气似乎凝固了一般,工作大厅里鸦雀无声。
这是明确无误的告知。
这就是人类要找的那颗月球替代之星——谷神星。
王川全身的毛孔都几乎张开起来,这一刻,他甚至对世间一切的真实存在产生了怀疑。
当人类面临灭绝性灾难的时候,宇宙却通过白洞记录这样的启示,提前两年告诉了人类拯救自己的线索......
难道宇宙存在着未知的智慧,有一双眼睛始终注视着人类的一举一动?难道真得有神灵和上帝?
难道这是宇宙与人类的游戏?
“这也许是宇宙的安排......” 王川思索着这些难以置信的问题,然后缓缓地点点头。