太空学校设置在“中华”号的蓝C区,占据了14、15、16三个整舱,整个“太空雄鹰”号的所有学生都集中在这里。
学校环境优美,有大片的绿地,运动场就在14号舱,15号舱是生活区,有宿舍和食堂;教学楼、图书馆、礼堂、实验室在16号舱。
史慧娟只在家呆了半天,下午就到太空学校报到了,学校正在迎来一个繁荣昌盛的日子,不断有学生前来入学,她从来没有一下看到过这么多的小伙伴,她很兴奋。
太空学校的班级基本上是按年龄设置的,但是在宿舍里却不一样,常常是一位阿姨和几个年龄大小性别不同的孩子住在一起,象一个家庭似的。
在“家”里,管理他们生活的是吴老师。在这,史慧娟第一次见到了汉弗莱。他是个男孩,今年16岁,长着一双绿色眼睛和一头的栗色头发,是欧盟的奥地利人。娜塔莎,是她早就认识的,17岁,是一位乌克兰籍的小姑娘。她的金黄色的头发梳成了一根粗粗的辫子。和娜塔莎相依在一起的也是个女孩,美国人,她叫贝蒂,皮肤较黑,她今年刚满15岁,他们仨都是从国际分队过来的。另外还有三位中国籍孩子,一男两女,男孩叫田野,今年11岁,大一点儿的女孩叫罗孜屹,9岁,大眼睛尖下巴颏;小一点的女孩今年8岁,名叫张艺馨。
孩子们刚见面的时候还有些局促,可是没多长时间他们就都熟悉了。他们在一起做操、玩游戏,使用中文语言在一起聊天。
第二天一大早,吴老师就一个一个把大家叫醒了。
汉弗莱用生硬的汉语说:“不是还没到起床的时间吗?”
吴老师说:“时间是早了20分钟,可是你们知道今天是什么日子吗?今天是“太空雄鹰”号分解的日子,还要举行仪式呢!你们不想去参加典礼吗?快起来吧,不然就来不及了。”
听到吴老师的话,大家都急忙起来了,谁也不想失去这个机会。
当他们来到指挥中心的时候,这里已经熙熙攘攘。林参谋把太空学校的师生们安排在平板显示屏的正前方。
“太空雄鹰”号飞离太阳系以后一直沿用“北京时间”的标准。这天上午8点正,探险队的各级领导全都集中到了各飞船的指挥舱里,他们准备开始分解飞船联合体。在这之前,工作人员们为了拆除300个连接螺栓,从昨晚上就已经开始忙碌了,要知道,这些螺栓每套重达90公斤,拆起来真的不那么轻松呢!由于各飞船是相对独立的,它们之间并没有直接的通道,就连通讯也是无线的,因此分解工作的复杂程度并不高。
喇叭里传出指挥员的声音。
“‘勇士’号准备完毕,脱离进入倒计时。”
“启动船首引擎,……”
最先脱离联合体的是后面的“勇士”号,接着是最前面的“先锋”号,然后是“郑和”号,最后与“中华”号脱离的是“战斗”号。
分离的飞船按顺序从“中华”号的一侧缓慢驶过,在它们的船首闪烁着表示致敬的灯光信号。
最先驶过的是“先锋”号。尽管它的个头只有别人的一半,但是,它巨大的身躯仍然让人感到震撼。
“太空雄鹰”号联合飞船的分体过程持续了2小时50分,“中华”号飞船的电视播放系统直播了这一壮观的景象。当那些飞船庞大的身躯渐渐驶远的时候,史慧娟问站在附近的方明华:“方伯伯,我看到那些飞船好象在转动呢!”
方明华说:“不是好象,而是确确实实在转动。”
史慧娟问:“那……里面的人能站稳吗?”
方明华反问道:“你现在能站得稳吗?”
史慧娟说:“能啊!”
博士笑着说:“你看到的飞船和我们乘坐的是完全一样的,我们也一直在转。”
史慧娟问:“可是,为什么我们没有感到转呢?”
为了让史慧娟明白,方明华画了一张草图给她解释说:“这个环状的管道是生活舱,我们都生活在这里,你现在没有管道的感觉是因为它很大。我们的脚底就是管道的外圈,无论站在哪个位置,我们的头都是朝着中心的。我们总是站在凹下去的地方,但是走起路来却和平地一样,我们的‘天’并不是真正的天,为了符合人们的生活习惯,它是灯光模拟的。我们‘天’的上面是飞船的中心,发动机、物资货舱都在我们头上顶着呢!要知道,飞船的旋转并不是可有可无的,正是因为有了旋转我们才能稳稳地站在这里,假如没有旋转就会产生失重现象。”
史慧娟问:“什么是失重现象?”
照说史慧娟出生以来就一直生活在太空,应该对失重有深刻的理解,但是,飞船的旋转创造了一个类似地球的环境,让她感觉不到失重。
方明华说:“产生失重现象时,所有的物品都没有重量,全都飘在空中,包括人。你看过英国片《铁金刚勇破太空城》吗?”
史慧娟说:“看过。”
方明华说:“太空城的结构与我们的飞船有些相象。”
史慧娟笑了,她说:“那一定很好玩。”
方明华说:“以后有机会的时候,我一定让你体验一下失重的感觉。”
实际上解决失重问题并不单单是为了方便人们的生活,它也是保证星际探险能否成功的条件之一。为了到达遥远的星系,人们常常要经历长达数十年的长途太空旅行,如果人体长期暴露在微重力或者失重的状态下,人的肌肉就会逐渐萎缩,变得没有力气,还会引起骨质中钙的流失,人的平衡协调能力也会遭到破坏。人类是星球上有重力环境的生物,太空旅行只是一个过度,因此,保持重力环境就非常重要。假如太空旅行中没有重力的保护,就算几十年后宇航员能到达目的地,然而那个星球的重力场也会让他站不起来,或者使他的骨骼完全断裂,甚至死亡。宇宙飞船的旋转是太空中制造重力的有效方法,它利用物体旋转时所产生的离心力,在宇航员的脚下产生类似地球给他的重力。事实上,在“太空雄鹰”号宇宙飞船上生活的人们,除了感到环境有些狭小以外并无其他不舒服的感觉。
史慧娟和汉弗莱很快成了好朋友,汉弗莱告诉史慧娟他爸爸是专门管理配重的。
什么是“管理配重”?史慧娟一头雾水。她问汉弗莱,汉弗莱也解释不清楚,直到她问过方明华以后才明白过来。
所谓管理配重就是使用电脑对飞船各生活隔舱的质量进行自动动态管理。飞船上的各个隔舱均有一排储水罐,由一些黄色的管道相连,管理系统通过实际情况调配这些储水罐的水量来达各舱室的质量平衡。因为飞船是旋转的,如果各部分质量不均衡,某个地方太重或太轻,飞船就会在旋转中产生晃动现象。不要轻视这种“晃动”,如果晃动太厉害了,就会导致飞船一些部位的应力忽大忽小。这种交变应力会使机械部件产生疲劳现象,甚至造成飞船空中解体的严重事故,所以管理配重是个很重要的部门。
(高速旋转的传动轴常会发生突然断裂,使用频繁的弹簧会脆断,内燃机汽缸盖上的螺栓会断裂,汽车变速齿轮产生崩齿现象,诸如此类的现象就是金属疲劳所造成的,解决的办法是减少应力的产生,避免应力的集中或使用疲劳强度更好的材料。)
方明华还说:“我答应让你体验失重的感觉,明天就可以实现了。”
史慧娟高兴地跳起来。
方明华还告诉她:太空学校组织部分学生参观“宇宙观测中心”。“宇宙观测中心”就是太空船上的天文台,同时观测他们的目的地2#行星。
方明华说:“你们不是一直想看看我们的新家吗?明天的活动就可以让你实现这个愿望。”
“真的?”史慧娟高兴地把这个消息告诉了班上的同学。
第二天早上,同学们6点30起床,7点半刘卫华校长、方明华博士和几位老师带着他们就出发了。这次前往“宇宙观测中心”的都是中学部的同学,小学部没有参加。
从太空学校前往宇宙观测中心需要先乘坐交通车,这大约有6—7公里的路程,交通车需要5——6分钟,然后再乘电梯。
因为宇宙观测中心位于飞船发动机前面的中心舱里,那里的防护相对比较薄弱,为了预防万一,大家都穿上了太空服。大人的太空服没有问题,小孩的比较小,而且数量不多。汉弗莱苦于找不到合适的装备,经过再三选择,他只能将就使用小号女式的,这给他多少带来了一些不便。
在通往中心舱的电梯门口,方明华对史慧娟说:“这个电梯通往飞船的中心,你们将逐步体验到失重。”
“哈,哇噻!”史慧娟激动得一甩胳膊。
进入电梯老师帮大家系好安全带,在这里乘坐电梯必须系安全带,安全规范的警示牌上有着明显的标识。
等到电梯停下来的时候,所有的人都腾空了,要不是安全带的保护,每个人都会离开自己的座位。解开安全带,史慧娟感到自己从座位上慢慢飘起,犹如一片鹅毛,稍微一动就会旋转不停。她感到有一种莫名的惊恐向她逼来,她紧张地抓住方明华的胳膊,身上早已流出了一身冷汗。
方明华对史慧娟说:“这就是失重。”
娜塔莎问:“方博士,为什么这里会失重,生活舱就不会呢?”
方明华说:“首先,我们的飞船是靠离心力来产生重力的,离心力的大小与旋转半径和旋转速度有关,我们目前在中心舱,旋转半径等于0,离心力也等于0了,我们从这里到生活舱的直线距离是5。7千米,那里的离心力正好等于我们在地球上感觉的重力。”
史慧娟问:“为什么在这里我们感觉不到转呢?”
方明华说:“因为你没有对照物,在这里,你周围的所有的东西都跟着你一起转,所以你感觉不到你在转。举个例子来说,地球24小时转一圈,但是生活在地球上的人们却感觉不到。而且,实际上我们旋转的速度并不快。”
同学们不习惯失重,显得十分紧张,调整姿态时感到有些累,老师们虽然曾经受过训练但也好不了多少,没过多少时间,大家的衬衣都湿透了。在老师的指导下,学生们抓着扶手向目的地飘去。
在宇宙观测中心,学生们通过天文望远镜眺望了他们向往已久目的地——2#行星。
2#行星距离飞船还很遥远,好象朦朦胧胧地罩着一层厚厚的面纱。它象一粒沙尘漂浮在浩瀚宇宙空间中,它是那么地不起眼,那么地渺小,好象还比不上这艘飞船。史慧娟有些失望,高涨的情绪冷了一大半,她对漂泊已经厌倦,她太想有一个真正的家了。
下午回到生活舱以后,学校又组织了一次农业采摘活动。在飞船的72个隔舱当中有多达30个被用做农牧林业生产,这里不仅提供全体队员的食物,而且也是氧气的生产车间。这里每个隔舱的空间被分隔成了5层,层高40米,各层之间相对密闭,每层都设有分离氧气和二氧化碳的装置和涂着各种颜色的管道,氧气供人畜使用,二氧化碳留给植物进行光合作用。
在这里,一些模拟太阳光的灯泡安装在“天花板”上,它们向植物提供着“阳光”,光通量相当于过去地球地面上3/4的太阳光。“地面”上种着各种蔬菜、水果和粮食,全都是无土栽培。有些谷物和蔬菜是在工业流水线上生产的,生产效率很高,它们利用专门配置的营养液吸取养分,一些不能食用的根、茎、叶等通过需氧生物反应器加工成营养液。
值得一提的是,这里的苹果并不长在高大的树上,而是结在不足半米的植物上,每株仅有一两个果实,这是专门为太空培育的品种,叫做“太空苹果”。
当同学们在农作物隔舱的温室里碰到史淑芬的时候,她正在摆弄葡萄藤。葡萄已经结果,但她并不采摘,只见她手拿一台类似吹风机的仪器,就是女士做头发用的那种,照照这里,照照那里,她正在检查一些葡萄。
看着这些漂亮的葡萄,汉弗莱附在史慧娟的耳边小声说了一句话,于是史慧娟对史淑芬说:“妈,我想吃葡萄。”
史淑芬说:“你这孩子,就是嘴谗。”
方明华看了一下史淑芬手上的仪器数据,他说:“还是过些日子再吃吧!现在是酸的。”
史慧娟说:“您又没尝过,怎么知道是酸的呢?”
方明华说:“不信问你妈。”
史淑芬说:“是酸的。”
史慧娟看看母亲又看看博士,她似乎猜到了其中的奥妙,她大声叫着:“噢……原来你们合着伙儿骗我们!”
史淑芬笑着说:“骗你干什么,不信你就摘一颗尝尝。”
史慧娟让汉弗莱在葡萄串上挑了一颗最大的,其他同学都看着没动。当汉弗莱把果肉挤进嘴里时,他的眉头不禁皱了起来。
方明华问:“怎么样?”
汉弗莱说:“酸得倒牙!”
史慧娟问:“真奇怪,你们怎么知道是酸的呢?”
方明华说:“请你妈解释吧!”
史淑芬笑着说:“酸不酸数据说话,数据就来自这个仪器;从原理上来说这是一台特别设计的小型光谱分析仪,葡萄熟不熟扫描的数据是不一样的,因为酸葡萄和甜葡萄所含的物质是不同的,甜葡萄和过熟的葡萄也是不同的,我们依靠它就可以选择最佳的收获时间。”
方明华又补充说:“光谱分析仪的作用并不仅仅这些,我们常常用它来观察宇宙中的各种天体,不同的天体光谱也是不同的,我们可以根据天体的光谱得知它的化学成分,比如钠元素燃烧时发出黄光,钾发出紫光。这是早期德国物理学家基尔霍夫做出的贡献。
(德国物理学家基尔霍夫用喷灯对各种化学物质进行燃烧实验,从而提出了基尔霍夫定律,定律的主要内容是:每种元素都会产生独特波长的谱线,每种元素都可以吸收它能够发射的谱线。)
“而我们从谱线的粗细强弱等等信息,便可得知恒星的各种元素以及含量比例,甚至可以判断出它的质量、距离、温度、密度、压力等等情况。遥远的恒星远在天边,我们无法到达它的身边,但是它给我们的微弱星光,泄露了它们的秘密,你看,这就是科学的力量。你们在学习基础物理的同时有必要看一看相关的课外读物,这能使你加深对宇宙世界的理解。”
史慧娟有些听得出神。方明华拍拍她的肩膀说:“要学的东西还多得很呢,好好努力吧!”
作业组给同学们安排的劳动是采收萝卜。
看到那些红皮白心的小萝卜颤动着绿叶从生产线上慢慢“走”来,同学们很激动。所谓“采收”是不需要大家动手的,由电脑控制的机械手自动将萝卜和叶子分开,放进不同的筐子,大家只要将装满萝卜的筐子用电瓶车运到储运中心,将叶子送到养猪场就算完成了任务。
活动即将结束,张老师把一些药片和草莓带给同学们。汉弗莱把草莓吃了,药片却放在一旁。草莓不仅美味,而且研究证实它具有抵抗辐射的特性,它能避免辐射所引起的神经病变。
张老师问:“汉弗莱同学,药片怎么不吃?”
汉弗莱说:“我没有什么不舒服,不想吃药。”
张老师解释说:“我们曾经去过中心舱,那里的防辐射措施相对薄弱,为了避免宇宙射线对你的伤害,药是一定要吃的,假如你不吃,你的眼睛以后可能会长出白内障来。”
汉弗莱不太明白:“白内障?”
张老师说:“白内障就是眼睛里长出不透光的东西,让人变成瞎子。”
汉弗莱说:“这么厉害!”
汉弗莱不愿意变成瞎子,所以他开始老老实实吃药了。