外1章 烈日天帆 (第1/2页)

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在红日星系的一个轨道上，漂浮着一张巨大的帆。

它的“巨大”达到了什么程度？它巨大到了，在正面一看到它，几乎没有人会相信它是人造物的程度。人们自然而然地认为，如此巨大的东西，它只能是自然形成的，像蓝星、火星、木星等行星一样的天体。

这张帆的面积惊人地达到了一亿三千万平方公里的程度。蓝星的赤道半径是六千三百七十公里，那么蓝星的赤道横截面积约是一亿二千七百万平方公里。也就是说，从正面看去，这张帆比蓝星还要大。人类如何能造出如此巨大的物体？

这张巨大的帆，它承受的红日光压和红日风的向外的推力，正好等于它受到的红日引力。因此，它可以自由地伸展，自由地漂浮，不需要额外的动力。

当然，这不是说它没有动力。

这张帆是由能够进行光电转换的纳米薄膜制成的。一克石墨烯薄膜可以伸展两千六百三十平方米。而这种化合物纳米薄膜更“薄”，一克的重量可以铺展的面积达到石墨烯的将近四倍，即约可以铺展一万平方米的面积！一公斤这种纳米材料就可以铺展十平方公里的面积。一吨这种纳米薄膜就可以铺展一万平方公里的面积。

用这种薄膜铺展成蓝星横截面的大小，只需要不到一万三千吨的这种纳米薄膜。也就是说，将一万三千吨这种薄膜在太空展开，从正面望去，将看到一个和蓝星截面一样大的大圆盘。

从星际远处望过来，这个大圆盘的存在就像是红日星系多了一颗行星。只是，这个“行星”只有一万多吨的质量。而且，它的运行完全不遵循行星围绕恒星运转的规律。

假设在以光年为计算单位的遥远星系中，存在不弱于人类的智慧生物，他们正在像人类一样架起庞大的太空望远镜观察这个神秘的宇宙。在某一刻，他们偶然看到了红日这颗遥远又普通的恒星。

当红日的几个行星围绕红日运转时，遮挡了红日向外射出的光线，从而会使得那些正在观测红日的智慧生物觉察到红日光线的变化。通过分析红日光线的周期变化，他们就能计算出红日这颗恒星有多少个行星，这些行星的轨道是什么。

经过计算，他们会发现，这个恒星有一个“行星”非常特别。它的周期似乎并不固定。甚至可以说它是“随意”漂浮的，并不遵循行星围绕恒星运转的规律。而且，这个“行星”运动到红日正面，遮挡红日光线时，它似乎是半透明的，能透光的。

这难道是个稀薄得连光线都能通过的气态星球？或者说它只是一团弥漫于那一处宇宙空间的稀薄气体？他们会自然而然地发出类似的疑问。

相对于红日星系的其他行星，这样的疑问会使他们会更加关注这个不遵守行星规律的“行星”，试图弄清楚它到底是什么。最终，他们会发现这不是一颗行星，而是一个如行星一般巨大的星际信号发射器。

这就是唐国牵头实施的“天帆计划”的目的。“天帆计划”的目标就是，他们要制造一个直径接近蓝星的巨大信号发射器，进行星际空间通信，达到探索、联系星际智慧生物的目的。

这个巨大的纳米薄膜构成的大圆盘，就是“天帆计划”中作为信号发射器的“天帆”。它于五十年前建成。

提出建设天帆系统的时候，仅仅以唐国的太空飞船运载能力，就可以达到每年三千吨的水平。在国际协作下，以每年一千吨的速度建设天帆系统，并不困难。按照这个速度，如此巨大的天帆系统只需用十三年的时间就能建成。

此刻，天帆旁边正有一艘大型太空飞船缓缓靠泊。说它大型那只是蓝星上的人们的分类。以它不到一百米长的体量，与这张大帆相比，就像一颗沙粒比之于一座大山，它小得完全可以忽略不计。这是一艘无人货运飞船。这艘飞船的装货卸货都是程序控制自动进行的。

这艘飞船运来了大约一百吨的纳米薄膜。这些纳米薄膜，将被用于更换那些被星际陨石颗粒打穿，破碎严重的薄膜单元。纳米薄膜被打穿几个孔，并不严重影响它的功能。只有在纳米薄膜单元破损严重，功能大幅削弱时，才需要更换。

天帆系统的薄膜更换工作由机器人自动进行。这一百吨纳米薄膜，可以更换一百万张组成天帆的薄膜单元。

天帆是由一个个面积约为一平方公里的形状为六边形的纳米薄膜组装而成的。它总共使用了一亿三千万个薄膜单元。每一个薄膜单元都可以独立进行更换。

组成天帆的这种纳米薄膜，它的主要功能是进行光电转换。它的光电转换效率可以用电子信号进行控制，可以在零到接近百分之百之间任意设定。随设定的光电转换效率的变化，这种纳米薄膜的透明度也会同时发生变化。未被转化为电能的光都从薄膜中透射了出去，只有极少量的光转化为热能。当这种纳米薄膜它全黑时，透明度为零，光电转换效率接近百分之百。当它接近全透明时，它的光电转换效率为零。

组成天帆的纳米薄膜的这种特性，使得它可以一边发电一边向星际空间发送信号。

天帆发出的电能，除了一小部分用于维持天帆的姿态和位置外，其余部分全部传输给头部的激光发射器。激光发射器具有众多的激光发射头，它们可以为各种航天器提供电能推力或光帆推力，剩余的电力则被以激光形式发送到位于蓝星外层空间的巨大的光能发电站，用来发电，输送回蓝星。

天帆不需完全建成，就可以开始工作。在建成三分之一时，它发出的强大电能就已经足以维护天帆系统的运转了。它的强大激光射到送货飞船的光帆上，既传输电能，也给送货飞船的光帆施加光压。在电能和光压的双重驱动下，可以轻易将前来送货的飞船送回蓝星外层空间。

送货飞船的来程同样也可以用天帆系统驱动。天帆系统的设计师们，在太空的合适位置设置了大型的薄膜反射器和薄膜透镜系统。这种薄膜反射器和薄膜透镜，可以将天帆系统投射的激光，经过收束后反射回去。这样激光就调转了方向，可以驱动来程的飞船。

天帆系统的主要费用在于纳米薄膜制造和火箭发射方面。运行方面，天帆系统不但不需要投入，反而是挣钱的，而且收入可观。由于给各国宇宙飞船提供驱动力和向空间发电站传输电力都是收费的，天帆系统在建设过半后，它的收入就能很好地支持天帆系统的后续建设。

天帆系统远没有人们想象的那样花费巨大。这里的一个重要原因是，纳米薄膜的制作、电磁发射、火箭发射和飞船运输都已经是成熟技术了。虽然天帆系统看起来如此巨大，技术上如此高端，但它的实际运作花费却并没有想象的高。

这主要得益于天帆系统的一个巧妙的设计：天帆系统是一个被动的信号发射系统。它并不向星际空间主动发射电磁信号，它仅仅是利用红日光线的传播，对红日光线的亮度进行简单调制，加入要传播的信号而已。因此，天帆系统的消耗很少。

天帆系统其实是个很好的赢利项目。它的收入很可观。这是因为天帆系统本质上是个巨大的光电转换系统，它是一个巨大的太空发电站。如此巨大的面积，它发出的电能之宏大，让一般人难以想象。调制信号发射信号，不过是这个太空发电站的副产品而已。

天帆系统只是将穿过它的红日光按照信号要求进行简单的强弱调制，并不进行复杂的转换。这主要是为了可能的星际智慧生命，一旦接收到天帆系统的信号，可以很容易地进行破译。

这种信号调制很简单。在信号调制系统的驱动下，纳米薄膜的透光率高一些，透过的光线就强一些，发出的信号强度就大；纳米薄膜的透光率低一些，透过的光线就弱一些，发出的信号强度就小。天帆系统只是简单地调制信号，而不发射信号。这就省去了庞大的信号发射体系。

信号幅度强时，薄膜发的电就少一些，信号幅度弱时，薄膜幅度电就多一些。天帆系统调制信号只是影响了它的发电量的多少而已。发送信号时，天帆的透光率设定为在

到

%之间浮动。也就是说，最低的情况下，也可以将

%的光能转换为电能。

天帆系统的信号，主要靠接收方用大型天文望远镜来观察。远离红日星系到了星际空间，红日光就是很弱的了，唯有利用大型天文望远镜才能精细观察信号的变化。这等于说天帆系统要求对方的科技水平不能大幅弱于人类，否则，他们就不太可能接收和发现信号。天帆系统的信号调制手段也是基于这样的考虑来设计的。

天帆系统同时也是个信号接收器。它的发电单元是可以独立分配的。平时有一些发电单元会被用于信号监控。一旦发现可能有星际信号到来，它就会启动更多的发电单元用于接收信号。平时，根据用电需求的多少，它可以随时调节有多少发电单元停止发电而用于信号接收。

几十年前，唐国提出天帆系统的设想时，曾经在国际上引起巨大的争议。在相关的国际会议上，来自世界各国的顶尖专家们，质疑天帆系统可能给蓝星带来巨大的风险。按照流传很广的黑暗森林法则，如果有高级文明发现了蓝星文明的存在，可能会向蓝星文明殖民，或者灭掉蓝星文明，以防止蓝星文明可能给他们带来的挑战。

对此，唐国天帆系统的首席设计师王三晋教授慷慨激昂地进行了答辩。