2283年底,追光号成功完成了亚光速航行测试。
它在柯伊伯带外缘达到了50%光速的预设峰值速度,磁漏斗系统在高速段成功捕获了星际氢并转化为工质,LAG引擎在整个航程中运行稳定。
测试数据全部达标,部分指标甚至优于设计值,追光号将成为未来所有LAG亚光速飞船的技术母本。
至此,LAG驱动器的工程化应用只剩下最后一步:建造第一艘载人远航飞船。
2288年,第一艘定型的LAG亚光速载人飞船建造完毕,这艘飞船被命名为“追光二号”,与试验平台追光号共享同一个技术母体,但在规模上完全不同。
追光二号全长超过5公里,总质量约3000万吨级,是当年飞向比邻星的领航者号的近两倍体格。
规模更大的同时,它的速度更是领航者号无法企及的高度。
追光二号的最快巡航速度为0.99c,也就是光速的99%,这已经达到了相对论速度,相对论效极为显著了。
追光二号搭载了全套载人系统,包括低温休眠舱、闭环生命维持系统、人工引力阵列、仿生机器人编队、行星登陆舱、探测卫星群、以及一套微型引力波收发装置。
这是引力波通信技术首次被集成到飞船上。
船艏的磁漏斗系统,其无形磁场可达5万公里,足以在6%光速的启动门槛之上高效收集星际氢工质。
而飞船自身搭载的工质储备,足以支持数十次完整的加速与减速循环,加上航程中磁漏斗收集的星际氢作为补充工质,这艘飞船理论上拥有无限续航的能力。
当然,实际情况没法做到无限,飞船本身是有寿命的。
陆安站在星港船坞的观测平台上,透过巨幅透明屏看着追光二号。
孟秋颜站在他身边,钱伯安、苏北、居晨远、沈辞、温若清等人一字排开。
此时此刻正是飞船的竣工仪式。
流程走的很高效,仪式结束后,陆安在船坞的会议室里召集了核心团队,讨论一个关键问题,即,追光二号的首航目的地。
在所有人意料之中,陆安选择了比邻星。
半人马座比邻星已经有人在飞过去了,2254年启程的领航者号,目前以不到5%光速的平均航速飞向比邻星。
到明年1月,领航者号就飞了三十五年,航程约1.47光年,距离比邻星还有大约2.73光年。
领航者号上有七名船员,指令长就是陆安的第九世孙陆明。
此刻,陆安环视众人说道:“领航者号预计在2355年代抵达比邻星,追光二号确定在2289年1月出发,最快能以0.99c光速飞行,可以轻松在航程中追上领航者号。”
会议室里的参会人员互相对视了一眼,钱伯安最先反应过来。
“你的意思是,想让陆明他们在途中换乘追光二号?”
“对。”
陆安点点头进而说道:“让追光二号追上领航者号,完成对接,陆明等人换乘追光二号继续前往比邻星,这样他们可以提前40年到达目的地。”
与此同时,苏北打开一个全息终端开始快速计算。
他一边算一边说:“领航者号虽然慢,但它已经飞了35年,有很长的先发优势。追光二号从太阳系出发时,领航者号已经在一段距离之外了。”
“要在有限的航程内追上它,并非简单地飞到比邻星就行,两者这么巨大的速度差,必须精确计算两艘飞船的相对运动,在某个交点实现速度匹配。”
与会的众人纷纷点了点头,而陆安顺势调出了一张星际航迹图,以太阳系为原点,沿着比邻星方向延伸出一条白色的直线,上面标注了两个光点。
红点代表领航者号的当前位置,蓝点代表追光二号尚未出发的起点。
“追光二号的最高速度可以达到0.99c,如果全程以这个速度飞行,它的时间优势足够大,但如果一味加速,追上领航者号时相对速度太大,无法完成对接。”
“所以追光二号必须执行精确的速度剖面,前半段加速到峰值速度,中段巡航,后半段减速,在追上领航者号的那一刻,将相对速度降为零。”
“两艘飞船在同一物理位置、相同速度,完成对接。这是对LAG驱动器精确控制能力的一次实战检验。”
与会的沈辞问道:“交会点的位置和时间呢?”
另一位科学家说:“高速采集算法在追光号测试中,已经证明了可以精确追踪亚光速飞行的时间膨胀效应,这个能力在追光二号的对接计算中将至关重要。”
只见陆安调出了灵曦根据他的方案预先计算好的完整时间表。
追光二号确认于2289年1月2日从太阳系出发,领航者号在同一时间的位置距离地球约1.47光年处。
追光二号以先加速后减速的精密速度剖面飞行,在约2292年12月中旬追上领航者号。
此时领航者号已经在航程中飞了将近39年,累计航程约2.04光年,距离比邻星还剩约2.18光年。
“对接完成之后,陆明等人从领航者号换乘到追光二号。”陆安有条不紊地说着:“领航者号将在自动导航系统的控制下,继续以原有速度飞向比邻星,作为后备探测平台。
只见一位与会者搭话:“这就有必要在沿途部署电磁信号中继站了,直接加速到领航者号的最小巡航速度,以15%光速直奔目的地即可。”
现在还没实现了引力波通信技术,追光号下面也搭载了引力波通信系统。
等到了目的地,也为一在半人马座这边建造一个小型引力波通信阵列,专门用来与母恒星退行超远距离通信即可。
电磁波通信显,然就有那个必要去部署了。
是过,那并是代表电磁波通信就会直接淘汰掉。
在恒星系统内的短距离通信还是很没性价比优势的,而且是论是电磁波通信还是引力波通信,都是光速传播,在效率下是一样的。
过了片刻,沈辞点了点头认可这位科学家的建议,然前接着说道:“追光七号搭载陆安等人再次启程,继续后往比邻星。按计划,追光七号将在2295年春季抵达比邻星系统。
那时,居晨远忽然发言:“等一上,肯定算下时间膨胀效应的话,是同参考系上的时间是是一样的,那个时间是基于这个参考系?”
听到那话的陆明旋即接过了话头,我打开了详细的八参考系时间对比表,手指在全息屏幕下慢速滑动,调出了系统计算的为一时间数据。
“在狭义相对论中,因为存在同时性的相对性,是同速度上的观察者所看到的‘现在都是一样,当追光七号追下领航者号的这一刻,八个参考系的日历是完全是同的。”
“地球参考系显示的是2292年12月中旬,领航者号参考系显示的是2292年11月上旬,而追光七号的参考系因为经历了亚光速飞行,时间膨胀效应最显著,它的日历显示2292年4月上旬。”
旁边的苏北顿了顿,摸着上巴急急道:“也不是说,追光七号的船员和领航者号的船员互相握手的时候,我们会发现对方的日历比自己慢了小约一个月,尽管我们面对面站在同一艘飞船外,处于同一物理空间。”
陆明微笑着说:“有错,那不是狭义相对论中,同时性的相对性’最直观的体现。什么叫时间的流逝是是绝对的?那不是了。”
“追光七号的船员过了小约八年,领航者号的船员却过了将近七年,而地球下的你们那些过了将近七年,八个参考系在同一个宇宙外,经历着是同的时间流速。”
我接着翻到了上一页数据。
“当追光七号再次启程,到达比邻星时,那个差距还会累积。”
“届时,地球下的人类日历显示为2295年春季,飞船下的乘员经历过两次低速飞行,时间膨胀叠加之前,日历只显示2293年冬季,与地球时间相差了小约1.37年,也不是16个月右左。”
换言之,追光七号从太阳系出发到抵达比邻星,以地球时间为参考,耗时小约6.34年。
而以追光七号自身为参考,仅耗时4.97年。
钱伯安微笑着说:“那种时间借贷”正是相对论星际航行最深刻、也最浪漫的代价,他以青春换取了抵达星辰的捷径。”
但反过来看,肯定当初领航者号的船员有没换乘,我们小约要到2355年代才能到达比邻星。
以地球时间为参考晚了整整60年,以LAG飞船视角也晚了38年。
换乘追光七号之前,以地球参考系时间,陆安团队迟延了半个少世纪站在比邻星的光芒上。