田中航的方案是在那天夜里十一点,通过一场只有六个人参加的视频会议第一次完整地摆上桌面的。
沈知微坐在国家地磁数据中心最小的那间会议室里,面前的屏幕被分割成六个窗口。左上角是田中航,穿着一件深灰色的毛衣,背后是东京大学高温超导实验室里一排排缠满管线的低温恒温器。旁边是艾琳·瓦斯克斯,美国人,四十七岁,一头红棕色的卷发随意扎在脑后,背景是休斯敦一间堆满模型和图纸的办公室,桌上放着一只已经凉透的外卖纸杯。右上角是谢尔盖,莫斯科的那位地核专家,依旧戴着那副厚厚的圆框眼镜。下面是娜迪娅,嗓子还没有完全恢复,说话带着一点沙哑,最后一个窗口里是魏然,坐在调度中心那张旧办公桌前,手边照例放着那只搪瓷缸子。"请田中博士先把他的想法完整地讲一遍,"沈知微说。
田中航点点头,推了推无框眼镜,把一张极简单的示意图投到共享屏幕上:左边是一个小小的黄色圆点代表太阳,右边是一个同样小小的蓝色圆点代表地球,两点之间画着一条直线,很靠近地球的地方有一个红色的、像被压扁的圆环。"这里是日地第一拉格朗日点,我们叫它 L1,位于太阳和地球连线上,距离地球大约一百五十万公里。在这个位置,太阳和地球的引力与航天器随地球绕日运行所需的向心加速度恰好配平。可 L1 是一个鞍点,不是稳定的停靠点,航天器仍得定期修正轨道。我们的磁盾还要把太阳风造成的推力和姿态偏差算进驻留控制。"
"我们的深空气候观测台就在那里,"娜迪娅轻声说。
"对,现在我想把一件很大的东西放在同一个位置。"田中把图放大,露出太阳和地球之间那片空旷的区域,"我们面对的问题是地球磁层的防护裕量随偶极矩下降而缩小,在强太阳风事件中尤其危险。太阳风是从太阳表面持续吹出来的、由带电粒子组成的稀薄等离子体,平时每秒四百公里,在风暴期间可以高出好几倍。带电粒子在磁场里运动会受到洛伦兹力,沿着磁力线做螺旋运动,地球的磁场之所以能保护我们,就是因为它能把大部分入射的带电粒子偏转到别的方向。那么一个自然的想法是,如果地球自己的磁场不够用了,能不能在太阳风到达地球之前,先给它一个额外的磁场?"
"可地球的磁偶极矩是七点七乘以十的二十二次方安培平方米,"瓦斯克斯插话,"要复制这个量级是不可能的。"
"我们不需要复制,只需要在太阳风的路径上放一个小得多的磁铁,让太阳风绕过地球而不是撞上它。"田中停了一秒,"四乘以十的二十次方安培平方米,大约是灾前地球的一百九十分之一。这是当前模型给的目标,不是我们已经证明可行的装置。"
屏幕上几个人同时安静了下来。"一百九十分之一,"谢尔盖用他那种慢吞吞的、带着重口音的英语说,"你确定这样够用吗?"
* * *
沈知微没有让田中回答,而是把一张图投了出来。那是地枢在当天下午完成的一次三维磁流体模拟:图的中央是一个小小的淡蓝色环,周围是一圈一圈向后弯曲的、像水流绕过石头一样的淡金色线条,那是太阳风的等离子体;在环的后方,金色的线向两侧散开,留下一个圆锥形的、粒子稀少得多的阴影区,阴影区中间有一个更小的淡黄色点。"那是地球,"沈知微说,"它在阴影里面。阴影在地球位置的宽度大约是六万公里,在这组参数下能把整个地球包进去,尾迹是否稳定、怎样偏转和泄漏,还得独立复算。"
谢尔盖盯着那张图看了很久,忽然说:"这个不对。"所有人同时抬起头。"一个磁偶极产生的磁层,在 L1 处只有一万公里左右,它怎么可能在一百五十万公里之外产生六万公里宽的阴影?"
屏幕上田中航微微一笑。"您说得对,一个普通的磁偶极做不到,所以我们让它变大。"他切换了另一张图。在那个小小的磁环旁边画着一组细细的、像天线一样的结构,它们朝着太阳的方向伸出一团团淡紫色的、不断膨胀的云。"这叫等离子体充气。我们在磁体前方布置一组等离子体发生器,持续向太阳方向释放带电粒子。这些粒子被磁场捕获,形成一个人造磁层,它的尺度不再由磁铁本身决定,而是由等离子体的压力和太阳风的压力平衡决定,可以在几万公里的范围内实时调整。"
谢尔盖沉默了很久。"这是一个活的磁层,"他终于轻声说,"你是在造一个行星级的主动控制系统。需要多少能量?"
"聚变堆先按六百兆瓦热功率论证,净电功率约两百兆瓦,供关键设施保底。维持全阵的主电源另算:分布式太阳能净供电目标三百四十吉瓦,约一千平方公里展开面积。这依赖我们对未来薄膜光伏、散热和输配电的假设,眼下必须验证。"
"这样规模的供能系统放在 L1,没有任何先例,"魏然低声说。
"是的,可我们也没有先例可以让我们选择别的。"
* * *
"那这个磁体本身有多大?"瓦斯克斯终于开口,"我是做轨道建造的,我需要知道我们要造什么。"
田中把图换成了最后一张:一个巨大的淡蓝色圆环在屏幕中央缓缓旋转,旁边有一个很小的白色圆点,写着一行字,地球,直径一万二千七百公里。圆环比那个白点小一些,却也小得不多。"直径六千公里,一个由一百匝高温超导带绕成的环,每一匝载流十四万安培,总长度大约一百九十万公里。"
瓦斯克斯倒吸了一口冷气。"一百九十万公里,这差不多是地月距离的五倍。"
"超导带本身大约二十一万吨,加上低温系统、遮阳罩、结构、电源、等离子体发生器和维护设施,总质量大约六百二十万吨。"
屏幕上没有人说话。六百二十万吨,远远超过既有在轨建造的规模。沈知微坐在会议室里看着那个缓缓旋转的淡蓝色圆环,忽然想起范守拙在信里写的那一句:我们只需要造一把足够大、足够远、足够结实的伞。她轻轻吸了一口气。"田中博士,你说需要多久?"
田中沉默了很久。"保守估计三十年。如果倾尽全人类的工业能力,也许可以压缩到二十六个月。"
会议室里一片死寂。"二十六个月,"魏然轻声重复,"可是应急预案按三个月内可能再遇强风暴准备。"
"我知道,所以我从来没有说这是一个能够及时赶上的方案。"田中看着屏幕里每一个人的脸,目光平静而温和,"我是做超导的,这辈子学到的最重要的一件事是,当你需要一个无限大的电流的时候,你不能指望它一下子出现,你必须先让一个很小的电流开始流动,然后才能在受控供电下一点一点把它升上去。我们不需要及时赶上下一场风暴,我们只需要让第一圈电流开始流动。"
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