這里是青海冷湖,晚上8點半,8歲的張浩然站在戈壁灘的風(fēng)沙中,把塑料袋的袋口用一根細(xì)線牢牢地打了個結(jié),線的另一端密密麻麻地纏繞在一根小鐵棍上。風(fēng)呼呼刮過,張浩然拋起手中一直捏著的小鐵棍,塑料袋隨即飛向空中,被風(fēng)灌得滿滿當(dāng)當(dāng),不過轉(zhuǎn)眼它就被小鐵棍的重量拉下,墜落在地。在張浩然的世界里,塑料袋就是降落傘,它隨著小鐵棍飛起、墜落,這個過程相當(dāng)于火箭發(fā)射并得以成功回收。
在火箭回收工作中,加裝降落傘是其中一種方案。早在1963年,錢學(xué)森就在《星際航行概論》中提到運(yùn)載火箭回收的重要性。60多年后夢想照進(jìn)現(xiàn)實。2024年6月,我國成功在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心完成可重復(fù)使用運(yùn)載火箭首次10公里級垂直起降飛行試驗。
2024年7月16日,張浩然和另外36名中小學(xué)生從全國各地飛抵敦煌,經(jīng)過4個多小時車程,一路向西來到冷湖,參加“冷湖火箭排行榜”(U18全球青少年火箭發(fā)射挑戰(zhàn)賽)。在冷湖空曠的戈壁灘上,37名少年將親手設(shè)計、制作并發(fā)射兩枚火箭——能回收的那種。
到達(dá)冷湖之前,37名“火箭設(shè)計師”已在線上平臺上學(xué)習(xí)過10節(jié)火箭課程,來到冷湖,他們要組裝的火箭零部件也是提前在火箭仿真平臺上設(shè)計的。
這些火箭的外形五花八門。有的尾翼是偏曲線型的,也有的是四邊形或三角形的;有的火箭箭體設(shè)計得很短,發(fā)動機(jī)裝進(jìn)去,還有一小截露在外面。涂繪也盡顯設(shè)計師的巧思,有的被涂成2B鉛筆樣式,有的則是可樂瓶。
火箭課程的主講導(dǎo)師朱云浩在一旁指導(dǎo)組裝。在之前的線上設(shè)計階段,他通常不會主動幫設(shè)計師調(diào)整參數(shù),除非他們的設(shè)計會導(dǎo)致火箭到處亂飛等極端情況,他才建議改進(jìn)。
汪昕潼是這37名設(shè)計師中的兩個女孩之一,她覺得有些可惜,因為她交錯了尾翼仿真版本,3D打印機(jī)打印出來的尾翼是四邊形的。火箭仿真平臺顯示,這個版本的火箭只能飛180多米,而如果按照她改進(jìn)后的三角形版本,則可以飛200多米。汪昕潼很想知道,能飛往太空的火箭是如何制作出來的,也期待看到自己制造的火箭發(fā)射成功。
11歲的付昳桐對發(fā)射缺乏信心。這是他制作的第一枚固體燃料火箭,外殼被他用顏料涂成了彩虹色。由于擔(dān)心發(fā)射后的小火箭會被燒焦,無法完整回收,付昳桐提前保存下它“生前”的靚麗形象,打算之后將照片修成黑白的。
教室里還坐著香港宏信書院的帶隊老師,文伯衡是其中之一。在香港,要發(fā)射一枚固體燃料火箭幾乎是不可能的,因為當(dāng)?shù)貙腆w燃料有嚴(yán)格的管控措施。即使在大灣區(qū),要找到一片像在大西北這樣合適的發(fā)射地也很難。文伯衡調(diào)侃,如果想發(fā)射火箭,可能得去公海。同時,在他看來,有機(jī)會親手制作火箭,跟在課本中學(xué)習(xí)是完全不一樣的。
火箭制作完成后就是發(fā)射。付昳桐給小火箭拍攝的“遺照”最終沒用上。他的小火箭只飛了70多米高,頭錐就不見了,但箭體幾乎完好無損,他很開心可以將它帶回去做紀(jì)念,當(dāng)即刪掉了“遺照”。汪昕潼的小火箭飛得比原先預(yù)測的要高,飛行高度超過了300米。當(dāng)然,也有不少小火箭在空中解體,箭體被燒焦。
對這些火箭設(shè)計師來說,個人賽只是序曲。
次日下午兩點,日光正盛,山頭飄著浮云,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,有些像雪山?;鸺淌依铮懈盥?、敲擊聲、電動螺絲刀的旋轉(zhuǎn)聲、火箭設(shè)計師們的討論聲交雜在一起,每個人的臉都紅撲撲的。37名火箭設(shè)計師正在參加團(tuán)隊賽,要在24小時內(nèi)極限挑戰(zhàn)大火箭的制作。
他們被分成8個小組,每組的分工角色包括隊長、設(shè)計火箭和三維建模的火箭設(shè)計總師、把控火箭組裝制作的物理工程師,以及負(fù)責(zé)美術(shù)、文案等的團(tuán)隊設(shè)計總師。
張浩然負(fù)責(zé)美術(shù)。他頭頂上剃了一個類似閃電的符號,正坐在桌前畫隊旗。他畫的是一枚長征二號F運(yùn)載火箭。
每個小組還要額外提交一份技術(shù)報告,這難倒了不少設(shè)計師。張思宇就是其中一位,他正抱著電腦冥思苦想。寫報告在他意料之外,他的組員同樣覺得困難,還有人建議找人工智能幫忙。
“對我們來說,興趣是最大的動力。”來自香港的學(xué)生李祉謙說。此時已是晚上10點,李祉謙和另外兩位同學(xué)還在寫技術(shù)報告,有些火箭部件也得等3D打印完才能組裝。
李祉謙戴著一副眼鏡,長相斯文,參加過許多與航天相關(guān)的賽事。4個多月前,李祉謙和此次團(tuán)隊的隊長鄧信昶,以及學(xué)校的另外8名同學(xué)一起去了俄羅斯西伯利亞的雅庫茨克,在薩哈科學(xué)院教授的指導(dǎo)下,完成了小型人造衛(wèi)星的設(shè)計和制造,并試驗升空至離開地球表面31千米。
在那個項目中,他們付出了艱辛的努力。這一次,他們也做好了鏖戰(zhàn)的準(zhǔn)備。
時針指向11點,火箭設(shè)計師們還很精神,他們穿著睡衣,有的在教室里討論火箭的制作,有的圍坐在餐廳的桌子旁思索報告的撰寫,輸入法自動輸錯的一行字都能引發(fā)他們一陣大笑。
鄭廣樂有些無奈。7月20日,火箭發(fā)射前的最后一晚,此時團(tuán)隊本應(yīng)進(jìn)行最后的組裝調(diào)試,但他只能坐著干等——距離隔天發(fā)射還有不到10小時,他們團(tuán)隊的火箭尾翼斷了。
在此之前,尾翼和頭錐的打印已花去18小時,而他們拿到手也才一個小時不到。原本預(yù)計能飛1120米的火箭,“現(xiàn)在估計50米都達(dá)不到”,同組的張思宇欲哭無淚。
他們提交了新的尾翼建模,預(yù)計凌晨才能打印出來。12歲的隊長劉晗軒是第二次參加火箭制作活動,他正一層又一層地往斷裂的尾翼上涂抹AB膠,打算涂4層,試圖將它們粘得更牢固。
底蘊(yùn)澄也在一旁忙碌。他是汪昕潼隊的隊長,這是他第一次接觸火箭,對參賽抱有極大的熱情,也很有責(zé)任感,基本全程參與團(tuán)隊火箭的設(shè)計、組裝等環(huán)節(jié)。他們組的火箭尾翼同樣很薄,他擔(dān)心發(fā)射時會影響飛行高度,于是重新提交了一版尾翼建模,如今也在等待打印成果。這兩個小組的新尾翼直到大約凌晨兩點半才打印完。
火箭要發(fā)射了。
戈壁灘上架起了發(fā)射塔,發(fā)射控制臺在它后面幾十米的地方。為了安全考慮,觀看發(fā)射的選手集中站在更后方的位置。
“5,4,3,2,1,發(fā)射!”在眾人的倒數(shù)聲中,一枚枚火箭依次升空。鄭廣樂組的火箭最終飛了620.2米。
底蘊(yùn)澄團(tuán)隊的火箭也被按下點火按鈕:它在發(fā)動機(jī)的推動下迅速升空,但突然間,它在空中停頓了一下。就在眾人以為火箭快要墜落時,它卻再度往斜上方飛出,最后在升至300多米時掉落。
遺憾的不僅是底蘊(yùn)澄小組。香港團(tuán)隊的火箭攜帶的測高儀提前掉落,最終未能測到火箭實際飛行最高點的數(shù)據(jù)。香港宏信書院的教師李曉迎鼓勵學(xué)生來年再戰(zhàn)。
據(jù)媒體報道,截至2023年年底,長征系列運(yùn)載火箭累計發(fā)射505次,成功率高達(dá)97%。高成功率的背后,也有過許多艱難時刻。1996年2月5日,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心迎來長征三號乙運(yùn)載火箭首飛,火箭發(fā)射后,卻脫離既定軌道,撞山墜毀。
龍樂豪連問自己3個“為什么”,他點起蠟燭、開著應(yīng)急燈,連夜尋求答案。這樣的夜晚,他們連續(xù)熬了一個多月,最后發(fā)現(xiàn),問題出在一個焊點上?!叭绻@根導(dǎo)線延長1500秒,也就是25分鐘左右再壞,這一次發(fā)射就絕對是非常漂亮、圓滿、成功的。遺憾的是,它就差這么1500秒左右?!彼f,“失敗,就是差一點成功;成功,就是差一點失敗?!?/p>
火箭發(fā)射當(dāng)晚,圓月高懸夜空。盡管銀河的光帶被掩映,但“夏季大三角”(指牛郎星、織女星、天津四組成的三角形)依舊清晰可見。月光灑在戈壁灘上,給跳動的篝火添了幾分熱烈。
火箭設(shè)計師們揮著手里的夜光圈,四處跑動。余東辰脖子上掛著一塊獎牌,跟著人群大聲唱起《孤勇者》等歌曲。在當(dāng)天的頒獎環(huán)節(jié),他被評為“赤星勇士”。在團(tuán)隊中,他出色地完成了美術(shù)分工的任務(wù),并幫助隊員進(jìn)行火箭的組裝等。余東辰只有7歲,卻對火箭制作頗有想法,在此次設(shè)計個人小火箭時堅持使用偏曲線的尾翼,十分特別。
晚上11點多,篝火漸熄,火箭設(shè)計師們陸續(xù)離開。另一邊,教室里依舊燈火通明。助教楊承燁正在等待最后的3D打印,有個部件大約還需要20分鐘。在發(fā)射現(xiàn)場幫了一天忙,他的挑戰(zhàn)欲也被激發(fā)。他的火箭從當(dāng)天傍晚開始制作,準(zhǔn)備連夜發(fā)射。
楊承燁今年高一,2023年參加過火箭排行榜活動,表現(xiàn)突出,所以今年被邀請過來幫忙指導(dǎo)。在一旁的是香港團(tuán)隊的同學(xué),有的正在將當(dāng)天回收的火箭裝箱,他們想帶回香港做紀(jì)念;有的正在搭手幫忙,跟楊承燁討論火箭制作的具體細(xì)節(jié)——當(dāng)天火箭發(fā)射出現(xiàn)問題后,即使在吃飯時間,他們也一直在復(fù)盤,總結(jié)出可能導(dǎo)致頭錐脫落的四大原因。
將近零點,這枚“表演賽”的火箭終于被放置在發(fā)射塔上。十幾個人圍在發(fā)射臺前,3顆按鈕分別發(fā)出幽幽的黃、藍(lán)、綠光線。得知當(dāng)天是一位香港帶隊老師的生日,同學(xué)們起哄,正好“刷個火箭”給他慶祝。在眾人的倒數(shù)聲中,發(fā)射按鈕被摁下,一抹亮光隨即沖上夜空,倏忽間消失在視野中,只有測高儀的數(shù)據(jù)在不斷攀升,最終停留在987米——這刷新了當(dāng)天的最高飛行紀(jì)錄。
張浩然喜歡唱《驕傲的少年》,回家后的他不時哼起這首歌,覺得它是在形容自己制作火箭的經(jīng)歷:“轉(zhuǎn)眼間,一切都已改變,新的起點新的世界就在眼前?!?/p>
(北方摘自《南方周末》2024年8月15日,本刊節(jié)選)