[未來世界] 死在火星上 作者:天瑞說符(已完成)

 
BloomCaVod 2019-6-14 13:38:37 發表於 科幻靈異 [顯示全部樓層] 回覆獎勵 閱讀模式 260 39405
BloomCaVod 發表於 2019-6-14 14:55
第九十九日(2)人類文明的回憶錄

    老貓不知道用鏟子怎麼收集淡水,它的腦中迅速閃過鏟子的諸多作用。

    打架。

    劈砍。

    挖坑。

    鏟土。

    還有煎雞蛋。

    聯合起來看,鏟子的用途應該是這樣的——和唐躍打架,一鏟子劈死了唐躍,然後挖坑鏟土把他給埋了,最後坐在墳頭上用鏟子煎一個雞蛋。

    但這和收集淡水有什麼關係?

    老貓正思考的時候,唐躍已經拎著鏟子開始轉圈了,他低頭注視著腳下,在鷹號飛船附近轉來轉去,一邊轉悠一邊用腳試探著底下的沙土,看上去是真想找個地方來挖坑。

    “老貓,這裡,來這裡!”唐躍往外走了五六米,把長柄鏟子杵在地上,轉過身來叫老貓。

    玄武岩太堅硬,靠鏟子沒法挖掘,唐躍找了個腳底下沒有大塊岩石的地方,這一塊區域上層是礫石,下層是土壤混合著細沙,唐躍用鏟子用力戳了戳,確定人力可以挖得動,然後招呼老貓一起來挖坑。

    “要挖多大的坑?”老貓拄著鏟子,站在邊上——它的身高比鏟子也高不了多少。

    唐躍低頭,張開手比劃了一下,然後用鏟子在沙地上畫了一個圓,“嗯……先挖一個直徑一米,深半米的坑看看。”

    老貓瞄了他一眼,“你先回去,別在這兒浪費明光鎧的氧氣和電力了,這個坑我來挖。”

    “不。”唐躍義正辭嚴地拒絕了老貓,掄起鏟子,“我們一起挖,這樣速度更快!”

    十分鐘後。

    老貓:如果你在接下來的工作中還準備繼續把鏟子當湯勺使,我建議你現在就回去。

    唐躍:……

    ·

    ·

    ·

    唐躍返回崑崙站。

    “唐躍?你怎麼先回來了?”麥冬問,“貓先生呢?”

    唐躍關上氣閘室的艙門,卸下生命維持系統,脫下身上的明光鎧。

    “老貓在外頭挖坑呢,他說我不會用鏟子,說我使鏟子就跟用湯勺似的,就把我給趕了回來……但它也不想想,我套著明光鎧,連腰都彎不下來,怎麼可能像它一樣靈活?”唐躍撇嘴。

    “挖坑?”女孩很好奇,“挖坑幹什麼?”

    “準備給我們自己挖個墳造個墓。”唐躍說,“等什麼時候活不下去了,就往裡面一躺……”

    麥冬的臉色頓時就變了。

    唐躍知道自己說錯話了。

    “收集淡水。”他連忙改口解釋,“挖坑的目的是為了收集淡水,因為種植番茄和胡蘿蔔都需要水,而我們現有的水不夠用……我們不是打算用鷹號飛船下降級中的推進劑反應來制取水麼?但反應的產物是水蒸氣,我們現在需要把它們收集起來。”

    麥冬鬆了口氣。

    她最害怕的就是崑崙站中的這一人一貓出事。

    “今天的工作都完成了麼?”唐躍問,“空間站的狀態怎麼樣?”

    麥冬點點頭,“我剛剛轉了一圈回來,發現號艙內有一塊隔熱內襯脫落了,我用透明膠把它粘了回去,其他艙段都沒什麼問題……不過晨曦艙還是無法進去,我到現在都沒找到艙體破裂的裂縫在什麼地方。”

    三個月之前的補給運輸任務中,鷹號飛船與聯合空間站發生了猛烈撞擊,這對晨曦號艙造成了嚴重損壞,艙室的外壁上產生了裂縫。當時老貓及時關閉了艙門,切斷了空氣流通,切斷了電力供應,這才避免整座空間站的失壓,但麥冬獨自一人在空間站上,無力對破損的晨曦艙進行檢修。

    這三個月內,麥冬在老貓的制導下,嘗試過進入晨曦號艙。

    她穿上艙內宇航服,戴上生命維持系統,然後關閉了晶體艙另一頭的艙門,先隔絕了晶體艙與其他艙室之間的空氣流動,再打開晨曦號的艙門。

    晶體艙與晨曦號艙聯通的一瞬間,空氣開始洩露。

    死寂了兩個月的晨曦號艙內一片漆黑,完全處於冰冷真空的狀態,麥冬進入晨曦艙後關閉了身後的艙門,接著開始試圖尋找那個裂縫。

    這條裂縫很不好找,它是在空間站外壁上的,麥冬無法直接看到外壁,艙室內有一層很厚的內襯,以及密密麻麻的實驗箱和控制面板。想修補這條裂縫,首先得找到裂縫的確切位置,然後再拆下艙內的儀器和內襯,難度極高,工作量巨大,麥冬一個人無法完成……女孩在晨曦艙內徘徊搜索了兩個小時,最後被老貓叫了回去。

    麥冬曾經提出可以進行外部修理,但老貓在綜合考慮了難度和危險性後放棄了這個想法。

    如今的聯合空間站已經徹底放棄了晨曦艙,好在沒這個艙段並不影響空間站的正常使用——晨曦號艙之前的主要功能是深空觀測和高能物理研究,這倆功能麥冬已經不需要了。

    “唐躍……這些日子裡,我一直在想,地球如果真的消失了,我們作為宇宙中最後兩個人類,能不能做點什麼?”麥冬說,“比如做一個記錄,給人類文明留下一點遺蹟。”

    “做記錄?”

    麥冬點點頭。

    唐躍問:“你的意思是寫部回憶錄麼?給整個人類文明寫一部回憶錄?”

    麥冬接著點頭。

    “我們好歹可以留下一點什麼來,否則到最後,連我們也不在了,那麼還有什麼能證明地球和人類曾經存在過呢?”

    唐躍覺得這是個好主意,撰寫一部全人類的回憶錄,回顧人類文明的發展歷程,為全人類的生存做一個總結——雖然這是上帝的活,他未必有這個水準和資格,但如今除了唐躍也沒別人可以做這件事了。

    最後再取個高端大氣的名字,比如叫《地球往事》什麼的。

    這就是人類文明曾經存在過的證據。

    讓這個宇宙不會遺忘人類。

    我們曾經存在過。

    無論終點在何處,我們正在努力生存。

    “但我的歷史學得不太好啊……”唐躍撓了撓頭,作為一個純正的理工科男生,他對秦皇漢武尚有概念,但古埃及的王朝更迭就一無所知了。

    毫無疑問,為人類文明做傳,是一個無比浩大的工程,只靠麥冬和唐躍是無法完成的,他們只能做到哪裡算哪裡。

    “不懂的地方可以問貓先生啊。”麥冬提醒,“貓先生一定知道。”

    “對,不知道的地方就問老貓。”唐躍扭頭望向窗外,遠處鷹號飛船底下那隻小小的白貓正在掄著鏟子,奮力挖坑。

    老貓把鏟子往地上一扔,從坑裡爬上來。

    “唐躍——!坑挖好了!”
BloomCaVod 發表於 2019-6-14 14:56
第九十九日(3)聚乙烯與冷凝器

    唐躍翻箱倒櫃,從包裝箱內抽出來幾大張聚乙烯塑料薄膜,這些塑料布本來是用來裝箱包裹食物的,現在已經用不上了。

    他再把工作台上的有機玻璃水槽拎在手中,穿好明光鎧,跟麥冬揮揮手離開崑崙站。

    老貓正站在坑邊上,拄著長柄鏟子,滿身都是灰塵泥沙,眺望遠方滿臉滄桑。

    坑已經挖好了,直徑差不多一米,深度半米左右,挖出來的沙土和礫石都堆在邊上——老貓就是老貓,挖坑的一把好手。

    “說吧。”老貓指了指腳邊的坑,“你究竟怎麼用這個坑來收集淡水?”

    它將根據唐躍的回答,決定是不是要把這貨埋進這個坑裡。

    “冷凝。”唐躍把塑料薄膜和水槽放在地上,慢慢俯下身來抓了一把坑中的泥土,土壤仍舊非常乾燥,夾雜著堅硬的硅質和層狀的岩石。唐躍抄起鏟子,開始修整這個坑,他把坑底擴大,剔除尖銳的礫石,把坑壁和坑底抹平。

    “現在的氣溫是多少?”唐躍問。

    老貓看了一眼天上的太陽,“零下十三度,馬上就要到正午了,所以氣溫比較高。”

    唐躍點點頭。

    “來,幫個忙,把這張塑料布展開。”

    唐躍和老貓把光滑的塑料薄膜展開,然後平整地貼在坑底坑壁上,他們仔仔細細地把塑料薄膜壓平了,與整個坑嚴絲合縫地緊貼在一起,LDPE材質的塑料膜很柔軟,可塑性很好,接下來唐躍把水槽放在坑底中央。

    “這個水槽是用來接水的麼?”老貓問。

    “是的。”唐躍把輸送燃料的橡膠管拉了過來,將末端的玻璃Y形管探進坑裡。

    唐躍和老貓展開第二張塑料薄膜,他們把這張塑料布拉直繃緊了,完全覆蓋在坑口上,確認沒有縫隙不會漏氣,用土石把塑料薄膜的邊緣壓緊。

    接下來唐躍撿起一塊石頭,輕輕地放在坑口薄膜的中央。

    重力把這張塑料薄膜稍稍壓陷了下去。

    “完成了。”唐躍拍了拍手,“這是一個冷凝裝置,速度比冷凝管要快得多。”

    老貓繞著坑轉了一圈,明白了唐躍的意圖。

    這確實是一個冷凝裝置,只要他們點燃甲烷,產生的水蒸氣上升接觸到冰冷的塑料薄膜——火星的環境氣溫很低,這會讓坑口的塑料薄膜持續保持低溫,水蒸氣一旦降溫就會凝結成水珠,然後在重力的作用下,沿著傾斜的薄膜表面匯聚至塑料薄膜中央的最低點。

    所有的水珠都會匯聚在這裡,最後滴落進坑底的水槽中。

    第一張鋪在坑底的塑料薄膜是為了防止有水珠落進泥土中,這個冷凝裝置幾乎是個全封閉的結構,水蒸氣不會洩露,所有的水要麼落進水槽中,要麼被坑底的塑料布給攔截下來。

    “整張塑料薄膜都是冷凝器,坑口越大,收集的淡水越多。”唐躍說。

    老貓沉吟片刻,“不過也不能太大,否則水會在薄膜上結冰,甲烷燃燒產生的熱量畢竟是有限的。”

    唐躍怔了一下,仔細想想確實是這個道理。

    老貓轉身爬上火星流浪狗的車頂,打開洩壓閥的閥門。

    唐躍趴下來,小心翼翼地掀開塑料薄膜的一角,伸手進去調整了一下玻璃管的高度,他不能讓甲烷火苗距離塑料薄膜太近,畢竟聚乙烯材料不耐熱,一烤就化,接著唐躍用電弧打火器點著了甲烷。

    老貓和唐躍圍攏在坑邊上,目不轉睛地注視著塑料膜。

    LDPE的薄膜是透明的,透過它,唐躍能看到坑中燃燒的淡黃色火苗。

    他心裡有點緊張,誰也不知道這個法子是不是真能行得通,但淡水著實是太要命的資源,如果這個方法失敗了,他們就不得不再找其他方法來收集淡水。

    五秒鐘後。

    透明的塑料薄膜上蒙了一層模糊的水霧,水分以極快的速度聚集,很快大滴大滴的水珠就出現了,它們沿著塑料薄膜緩緩流動。

    唐躍和老貓都一屁股坐倒在沙地上,長出了一口氣。

    ·

    ·

    ·

    唐躍和老貓計算了一下,用這種方法收集淡水,平均每小時應該能得到三至五升的水——這要取決於推進劑的燃燒速度,如果老貓加大甲烷和液氧的劑量,那麼產生的水蒸氣就會更多。

    當然這種提升不可能是無限制的,再加大劑量甲烷的火苗就會燒穿塑料薄膜。

    一個半小時後水槽滿了,老貓把水槽從坑底端出來,立即返回崑崙站,但水槽中的水一暴露在空氣中就開始凍結,等老貓關上氣閘室的艙門時,水槽表面已經浮著一層厚厚的冰。

    他們摸索著想找到一個比較合適的收集速度。

    老貓照舊把唐躍趕了回去,以免浪費明光鎧的電力,它一隻貓坐在坑邊上照看冷凝器。

    唐躍在崑崙站裡維護OGS系統和水循環收集系統。

    “三立方釐米的流速太慢了,而且火焰的溫度不夠高。”老貓的聲音從耳機中傳出來,“薄膜邊緣的水已經完全凍上了,我認為坑內的溫度最好維持在零至五度之間……我應該去拿一支溫度計來。”

    “那你就再加大甲烷的劑量。”唐躍打開OGS機櫃的蓋子,手上拎著一支扳手,“加大到五釐米看看。”

    “嗯……已經加大到五釐米了,淡水的收集速度比之前快了一倍,不過薄膜邊緣的水仍然有結冰的跡象。”老貓的聲音響起來,“坑底的溫度是……零上一攝氏度,坑壁的溫度仍然是零下。”

    “坑內的溫度不均勻?”

    “嗯,不均勻。”老貓說,“畢竟熱源只有甲烷火苗,熱氣流是上升的,所以坑內上層的空氣加熱速度比周圍和底下更快,我們最好加快一下升溫速度。”

    “那就再加大唄。”

    唐躍合上OGS系統機櫃的蓋子,拍了拍這個老夥計,扭頭望出去。

    他看到遠處老貓正從火星流浪狗上爬下來,動作很利索,應該是剛剛擰開了推進劑的洩壓閥。

    那隻貓撅著屁股趴在地上,掀開塑料薄膜,點燃甲烷。

    一秒鐘後。

    “砰!”地一聲巨響,火光爆閃。
BloomCaVod 發表於 2019-6-14 14:56
第九十九日(4)此地無人偷電瓶車

    “媽的……居然爆炸了……”

    老貓坐在椅子上,灰頭土臉。

    “別動。”唐躍捧住它的貓頭,把一根粘在臉頰上的斷鬍鬚給摘了下來,然後幫它理了理蓬亂焦黑的貓毛。

    “我……我的鬍子……”

    老貓眼淚汪汪。

    “你是怎麼搞的?忘了甲烷的爆炸極限麼?”唐躍問。

    “這個是我大意了……推進劑和液氧的流速控制有問題,導致氧氣未能全部燃盡,所以坑內有殘留的氧氣,等我爬上火星車打開洩壓閥再下來時,坑內的甲烷氣體濃度已經超過了百分之五。”老貓搖了搖頭,“所以一點就炸。”

    唐躍拍了拍老貓的肩膀,讓它節哀順變,它畢竟不是一隻真貓,鬍子斷了不可復生。

    老貓是真的很稀罕它那幾根鬍子,每天早上起來都得梳理保養,唐躍還撞見過老貓背著他偷偷用502膠粘它的斷鬍子。

    可惜失敗了。

    這場小小的爆炸事故暫時打斷了他們制取淡水的工作,兩層塑料薄膜和水槽都被炸飛了,塑料膜是沒法用了,跟破氣球似的碎成了條絮,唐躍必須更換新的薄膜,有機玻璃的水槽很結實,沒什麼大礙,還能接著用。

    吃一塹長一智,唐躍和老貓吸取教訓,以後製取淡水時必須兩人在場。

    否則甲烷與坑內的氧氣混合,很容易到達爆炸極限。

    唐躍嘴裡叼著一塊餅乾,把放在地板上的大水槽搬到桌上來,這裡有十升左右的淡水,因為是冷凝水,所以水中幾乎不含什麼雜質。這是他們今天一上午的工作成果,流落火星上九十九天,唐躍第一次有了新的淡水補充。

    “麥冬,水已經有著落了,接下來該幹什麼?”唐躍問,“去外頭挖泥麼?”

    女孩穿著藍色工作服,出現在屏幕上,“你們已經搞定了淡水麼?”

    唐躍指了指桌上的水槽。

    麥冬驚喜,“真不愧是貓先生。”

    “什麼貓先生?”唐躍老臉一拉,“這是我的功勞好麼?你家貓先生差點還把冷凝器給炸了。”

    “好吧好吧,唐躍你的功勞。”麥冬笑著雙手合十,“我們言歸正傳,你們不能直接到外頭去挖土,我在崑崙站上的時候取過樣,火星上的大多數土壤不能直接用來種植農作物,因為其中氯鹽,氯酸鹽和高氯酸鹽含量太高……說白了就是太乾太鹹了,這種土質番茄無法成活,你們需要找到基礎條件稍微好一點的土壤。”

    “還得找?”

    “當然得找。”麥冬點點頭,“你見過有誰會把西紅柿種在鹽鹼地裡麼?”

    “那我們有沒有辦法降低土壤中含鹽量?比如說過濾萃取什麼的……”

    麥冬攤了攤手,“萃取溶劑大多都有毒,而且我認為這麼做實在太麻煩了,因為你們需要用到的土壤量是很大的,另外,最大的問題是,你們有這個條件麼?”

    “我們有這個條件麼?”唐躍扭頭看向老貓。

    老貓爪子中捏著一根斷裂焦黑的鬍鬚,神情呆滯。

    唐躍把頭扭了回來。

    “好吧,還是找吧。”

    ·

    ·

    ·

    “我建議你們使用火星流浪狗,以崑崙站為中心,在半徑一公里的區域內均勻取樣。”

    唐躍套上明光鎧,和老貓一起打開車庫。

    他們並不經常動用火星流浪狗,火星車使用起來其實很麻煩,而且耗能過大,它是整座崑崙站中最耗電的玩意。火星流浪狗本質上是一輛拖拉機——它被人稱作地質考察車是因為它後頭拖拽的是地質實驗艙,如果你把實驗艙換成垃圾箱,那麼流浪狗就是火星垃圾運輸車。

    火星流浪狗看上去高大威猛,實際上它是一輛電瓶車,使用蓄電池供電,電動機驅動,無懸掛,速度慢如龜爬,全速前進時堪堪超過自行車,越野能力基本上為零。

    之前科考隊還在的時候,就經常發生流浪狗陷進了沙坑動彈不得,乘員們不得不集體下車推車的情況,這其實是一條短腿狗。

    這輛車被設計出來時就不是為了跑長途運輸,它的唯一作用是移動實驗艙,方便地質實驗艙的實地考察,至今為止,火星流浪狗跑出的最遠距離,也不超過二十公里。從理論上來說,流浪狗一次充電足夠跋涉三十公里的路程——跑完之後就得停下來充電了。

    但事實上它從來沒有達到過這個理論值,老王曾經評價火星流浪狗“充電五小時,工作半分鐘”。

    比OPPO還OPPO。

    “我們大概要取多少個樣本?”

    “唐躍你們可以畫一個樣方。”麥冬回答,“不過我認為取二十個左右的樣本就足夠了。”

    “然後在這二十個樣本當中找到比較合適的土壤?”

    “是的。”

    老貓打開車門,坐進駕駛座,唐躍也跟著爬上來,火星流浪狗的駕駛室沒有氣密性,所以乘員必須身著艙外航天服。

    火星流浪狗的駕駛方式非常簡單,一個方向盤外加剎車和油門,踩油門加速踩剎車減速,一個啟動按鈕,一按就啟動,一個關機鍵,一按就關機——不知道哪個神經病還在控制台上標了個“快樂的旅途從此開始!”,然後用箭頭指向啟動按鈕,純純的弱智風格。

    反正在火星上也沒人來偷電瓶車,如果流浪狗真讓什麼人給偷了,那這就不是簡單的偷竊事件了,而是星際外交事件。

    還有寥寥幾個儀表,顯示電力,位置,溫度,堪比遊樂園裡的碰碰車,還是一按按鈕就歡快地“爸爸的爸爸叫爺爺”的那種。

    老貓綁上安全帶,看了一眼電力余量,蓄電池滿格電,火星流浪狗一直處於待命狀態,每天都會充滿電。

    這麼多電應該足夠他們跑個二三十公里。

    “火星流浪狗,啟動。”老貓按下啟動鍵,火星車的車身微微地震顫起來。

    幾秒鐘後,車子又熄火了。

    老貓愣了一下。

    “我認為可能是因為你沒叫它的大名,它不樂意了。”唐躍說,“你再啟動一下試試。”

    “火星流浪者,啟動。”

    老貓再次按下啟動鍵,踩下油門,這次車子動了,緩緩駛離車庫。
BloomCaVod 發表於 2019-6-14 14:56
第九十九日(5)珍貴的土地

    唐躍和老貓開著火星流浪狗繞行崑崙站,依次對腳下的土壤進行標記和取樣,作為交通工具火星流浪狗毫無疑問是不合格的,但作為科研儀器,火星流浪狗大概是有史以來人類所製造的最複雜最昂貴的地質勘探設備。

    不算運輸成本,這輛電瓶車的造價都高達四億美金。

    除開車頭和動力系統,花在流浪狗身上的錢主要都集中在實驗艙上,實驗艙本身沒有動力,只有四個輪子,可以被車頭拖著走,它身上集成了勘測中需要用到的幾乎所有功能,從測繪到鑽探到光譜到碳氫元素分析,這些精密昂貴的儀器通過車上的太陽能電池板供電,可以支撐起一次全方位的實地考察。

    唐躍坐在椅子上,面前的工作台上擺著顯微鏡和電腦屏幕,工作台另一邊是整排的玻璃皿,盛放著土壤樣品,實驗艙內的空間很狹小,上下左右都被佔得滿滿噹噹,如果兩個成年人背靠背坐在艙內,轉身都有困難。

    “B3研磨完了沒有?”

    老貓站在車外的一塊石頭上,環顧一圈,俯下身來提取泥土樣品,然後在玻璃皿上貼上標籤。

    “B3號樣品正在研磨。”唐躍戴著口罩和護目鏡,用杵子把研缽內的土壤樣品搗碎,研磨均勻,然後推進顯微鏡的鏡頭底下。

    老貓和唐躍分工明確,老貓負責開車和取樣,唐躍坐在實驗艙內負責測量和分析。

    唐躍脫下了艙外宇航服明光鎧,因為套著這麼臃腫的衣服沒法進行精密操作,火星流浪狗的地質實驗艙是氣密艙,擁有兩道艙門,在這一點上它和駕駛室不同,所以實驗艙內的乘員可以脫下艙外服,只穿艙內服甚至普通衣服進行工作。

    但實驗艙內沒有OGS系統,氧氣只能由明光鎧來提供。

    “你戴了幾層口罩?”老貓問。

    “兩層。”

    “我認為你應該多戴兩層。”老貓說。

    唐躍一怔,“為什麼?”

    “你要知道,你面前的這些土壤來自火星,它們是地球生物花了上億年進化出來的免疫系統從未接觸過的東西。”老貓慢悠悠地回答,“如果你不小心把這些粉塵吸入了呼吸道或者口腔,與皮膚粘膜發生接觸,天知道會不會出現什麼奇怪的免疫應激和過敏反應?”

    “比如說呼吸道內壁發生快速水腫,堵塞呼吸道導致窒息,你就會在三分鐘內嗝屁。”老貓接著補刀,“抑或者導致免疫系統異常,淋巴細胞的識別發生錯誤,導致肺部大出血,你也會在三分鐘內嗝屁。”

    唐躍沉默了片刻,摘下艙內服的頭盔扣在了自己頭上。

    顯微鏡把樣品粉末放大了數百倍,在高倍的放大之下,原本深棕色的粉末變得絢爛多彩,晶瑩的多面體小顆粒看上去像是石英或者鑽石,唐躍移動著鼠標,細微的礦物在背景燈光之下熠熠生輝。

    “唐躍,這一批的土壤質量怎麼樣?”麥冬問。

    “我看不出來。”唐躍搖頭,“你稍等片刻,我把截圖給你發過去,你看看怎麼樣。”

    唐躍把顯微鏡的放大結果截圖,發給了麥冬。

    “嗯……這是B線上的第三批樣品嗎?”

    “是的。”唐躍點頭。

    “唐躍你看,顯微鏡鏡頭下的這些礦物,這些層狀片狀的是硅酸鹽化合物,主要是綠脫石,蒙脫石和白雲母,這些灰色和白色的顆粒是硫酸鹽礦物,主要是石膏,最後這些亮晶晶的東西是方解石。”麥冬給他分析,“很顯然這是岩石風化後形成的礫石,沒有水分保持能力,不適合用來種植番茄。”

    唐躍一臉茫然地恍然大悟。

    一臉茫然是因為他根本聽不懂那些礦物質的名稱。

    恍然大悟是因為他知道了這些土壤不能用來種西紅柿。

    不過麥冬對火星土壤的瞭解有些超出他的預料,這姑娘一個研究植物的,莫非是在種西紅柿時順帶把火星上的土質也研究了一遍?

    唐躍對麥冬的出身沒有深入瞭解,最多就知道個本科浙大畢業,中科院的碩士,準備去普林斯頓還是麻省理工讀博。儘管知道這姑娘是個學霸,但他不知道麥冬究竟修煉到了學霸的第幾重境界,是入門學霸,瘋狂刷題考試滿分,還是至高學霸,學貫中西信手拈來?

    就目前的情況來看,麥冬很有可能是個隱藏極深境界極高的學霸,不排除至高霸的可能。

    “C1樣品。”

    老貓打開實驗艙的第一道艙門,把玻璃皿放了進來。

    唐躍瞄了一眼玻璃皿中的土壤,心想不出意外多半又是個不能種西紅柿的樣品。

    他研磨完畢,加水溶解,進行過濾,然後把濾液放進分光光度計的樣品池內。

    結果不出他所料。

    “唐躍,你看這個吸收光譜,這個最高的波峰是高氯酸根離子,後面那個是氯酸根離子,這兩個指標都非常突出,說明本樣品中可溶性的高氯酸鹽和氯酸鹽含量都太高了,過高的鹽離子濃度會破壞植物根系細胞的滲透壓平衡,這種土壤不適合種植番茄。”麥冬搖搖頭。

    C2樣品。

    “唐躍,這個不行。”

    C3。

    “不合格。”

    C4。

    “不合適。”

    唐躍把所有未通過審核的樣品都放到一邊,然後在筆記本上記錄結果。

    唐躍心說火星這犄角旮旯果真不是人住的地方,連一把能種番茄的泥土都找不出來,他頓時就萬分懷念地球上那肥沃的黑土地了,種下什麼就能收穫什麼,春種一粒粟,秋收萬顆子,這簡直是大自然的無私餽贈,是人類文明的源泉。

    《亂世佳人》中郝思嘉的父親曾經跟他女兒說,這世上沒什麼東西值得你為之付出生命,除了腳下的土地。

    現在想來誠不我欺,郝思嘉的老爹真是個哲學家,一眼就看出了土地在人類文明發展史中的中心地位。

    一塊能種植西紅柿的土地是多麼寶貴啊。

    現在要是某人有這麼一塊莊稼地,唐躍也願意豁出命去把它搞到手。

    “唐躍,我們現在一共采了幾個樣本?”老貓拍了拍實驗艙的艙壁。

    “十一個。”

    “有什麼發現麼?”

    “有。”唐躍回答,“發現了火星上的土壤壓根就不適合種莊稼,種啥死啥。”
BloomCaVod 發表於 2019-6-14 14:56
第九十九日(6)文明盡成黃沙

    老貓看了一眼時間,把工具收起來,轉身鑽進駕駛室,“今天只能到這裡,剩下的工作明天再進行,我們得回去搬電池板了。”

    唐躍眺望夕陽,太陽低懸在紅色的荒原之上,他想起王維的詩句,大漠孤煙直,長河落日圓。

    “曾經有一片肥沃的土地擺在我面前,我沒有珍惜。”唐躍說,“等到失去後才追悔莫及,塵世間最痛苦的事莫過於此。”

    “如果上天可以給我一個機會重來一次……”

    老貓懶洋洋地打斷他。

    “你還想讓地球消失重來一次?”

    老貓發動火星流浪狗,車身微微震顫起來,開始緩慢地轉彎,唐躍坐在車內,隨著車身晃來晃去,他把工作台上所有的瓶瓶罐罐全部歸位固定好,分光光度計的蓋子合上關機。

    “麥冬小姐,如果我們找不到合適的土質怎麼辦?我們只是在方圓幾公里以內的區域中取樣,這麼小的範圍內土壤會有什麼巨大差異麼?”

    老貓手握方向盤,目視前方。

    火星流浪狗的車輪碾過沙地,輪胎在地表上留下兩條整齊的車轍。

    “很難說。”麥冬回答,“因為火星表面上曾經是存在液態水的,有水流經的區域地形地貌與礦物質分佈會發生變化,在小範圍內也能造成較大的土質差異,比如說沖積平原與河床上的土質就有差別……我們得找到基礎條件比較好的土壤,酸鹼性比較平衡,保水性能比較高,這種土質更適合植物生長。”

    “麥冬小姐,你之前在崑崙站上的時候,有沒有找到過合格的土壤?”老貓問。

    “很遺憾,沒有。”麥冬搖了搖頭,“我和老鄭做過這方面的研究,他是環境與地質方面的專家,他跟我說火星就是一片一億四千兩百萬平方公里的巨大干旱鹽鹼地。”

    老貓怔了片刻,長嘆一聲。

    “我們需要一個袁隆平。”

    ·

    ·

    ·

    火星流浪狗跨過一片窪地,老貓說這有可能是一條古河道,在幾十萬乃至百萬年前,這裡可能有液態水流過。

    “火星也曾經是個富含水資源的星球啊。”唐躍望著窗外,火星流浪狗爬上一座低矮的沙丘,沙丘那一頭有一條立起來的棕色沙柱,正在緩慢地移動,仔細看才發現是小小的龍捲風,“那些水現在都到哪兒去了?”

    “一部分蒸發逃逸了,火星的地質活動停滯了幾百萬年,磁場幾乎消失,大氣層連帶著水分子被太陽風剝離了。”老貓回答,“一部分留在極地和陽光照不到的窪地中,以冰的形式存在,最後一部分可能在地下,變成了冰與某些化合物的結合水。”

    “地下有水?”唐躍問,“那麼我往下挖,是不是有可能挖出水來?”

    “用你那根使得跟湯勺似的鏟子來挖麼?”老貓嗤笑,“我從沒見過用勺子挖水井的,你大概要挖到世界末日。”

    火星流浪狗在遍佈礫石的荒灘上行駛,由於沒有減震和懸掛,唐躍硌得屁股疼。

    “如果有水存在的話,火星上是不是可能曾經存在生物?”唐躍目光注視著窗外,有一搭沒一搭地閒聊。

    “當然。”老貓點點頭,“如果你現在往自己的腳底下深挖二十米,說不定能挖出什麼火星遠古生物的化石呢。”

    “如果存在生物,那麼火星上也有可能存在過文明?”麥冬問。

    “麥冬小姐,這個可不好說。”老貓聳聳肩,“智慧和文明從來都不是進化的目標,生物進化的目的是為了更好地適應環境,而非長出更發達的大腦,你何必一定要把智慧視作高等生命的標準?在進化和生物學的角度上,最成功的生物從來都是最適應環境的,而非腦容量最大的——在中生代的地球,大型爬行動物智商不高,但這不妨礙它們霸佔全球。”

    “我只是覺得,如果火星上也存在過文明的話,那麼這一切就變得很浪漫了。”女孩說,“我們面對的就不再是一顆沒有生機的死寂星球,而是某個古代文明留下的遺蹟。”

    唐躍一愣,低頭往腳下看,他想像著火星車駛過的地表之下,埋藏著如古羅馬萬神殿那樣巨大而宏偉的建築,他們正在經過某條寬廣筆直的大道,而在數萬年前,火星文明的居民們在這裡朝拜自己的神明。

    “就算存在文明,我們也很難看到他們的遺蹟。”老貓悠悠地說,“唐躍,你往左邊看。”

    唐躍依言,站起來往車子的左邊眺望。

    在荒原的盡頭,有層層疊疊的深紅色山丘,它們犬牙交錯,遍佈溝壑。

    “你看到了什麼?”

    “沙子,荒原,還有線形排列的山丘。”

    “那是雅丹地貌。”老貓問,“你們知道什麼是雅丹地貌麼?”

    “風蝕地貌?”麥冬說。

    “就是風蝕地貌,你們所看到的那些像龍背一樣起伏的岩石山巒,都是風蝕的結果,在這個星球上,沒有什麼力量比風沙流水更強大,無論什麼文明建立起多麼高大堅固的建築,都會在漫長的時光中被刀割一樣的氣流侵蝕破碎,最終化作漫天的黃沙。”老貓淡淡地說,“最緩慢最無聲的力量向來都是最強大的。”

    “這世上沒什麼可以敵得過時間,一個發展了萬年的文明,一千萬年就能抹平它的一切痕跡。”老貓接著說,“但在地質年代的巨大尺度上,我們一般都用億為單位來計算時間……什麼王朝霸業什麼文明碩果,最後都是沙子。”

    唐躍和麥冬都陷入了沉默。

    他們不知道該說什麼,以人類的渺小去丈量時間的尺度,總是讓人心生敬畏。

    老貓頓了頓,開口高聲吟誦:

    “客自海外歸,曾見沙漠古國。

    有石像半毀,唯余巨腿,蹲立沙礫間。

    像頭旁落,半遭掩埋,人面依舊可畏。”

    唐躍一愣,不知道老貓在說什麼,麥冬在他耳機中小聲提醒這是雪萊的詩句,出自著名的《奧西曼提斯》。

    老貓拔高了聲音。

    “那冷笑,那發號施令的高傲,

    足見工匠看穿主人的內心,

    才把石像刻得神情惟肖,

    而石像之手與石像之心,早已化作灰燼!

    底座之上大字在目:

    吾乃萬王之王是也,蓋世功業,敢叫天公折服!”

    火星流浪狗在死寂的茫茫荒漠上前行,沙礫遍地,老貓的聲音變得蒼茫浩瀚,唐躍望著滿眼風沙,心中也頓起蒼涼。

    但老貓的聲音又緩緩低落下來,如泣如訴,如一曲輓歌。

    “此外無一物,但見廢墟周圍,

    寂寞平沙空莽莽,

    伸向荒涼四方。”
BloomCaVod 發表於 2019-6-14 14:57
第一百日(1)作屎的老貓

    翌日。

    老貓和唐躍花了一上午的時間,在一平方公里的區域內再次取了二十個樣本。

    崑崙站坐落在火星北半球的伊希地平原中,這是一個直徑一千五百公里的圓形盆地,在三十九億年前被一顆隕石撞了出來,崑崙站的地址之所以設置在此處,是因為火星登陸任務的專家們懷疑伊希地平原中存在大量水冰,崑崙站的後期任務就是尋找並發掘這些潛在的水資源,為進一步的登陸計畫做準備。

    下一次火星登陸任務中,地球方面會帶來有能力支持長途行駛的改進型火星車,接下來的科考隊員們就能駕著車子奔馳在廣袤的平原上。

    不過很不幸,地球消失了,整個計畫也就戛然而止,到此中斷了。

    唐躍在實驗艙內搗鼓了一下午,終於在二十個土壤樣本中找到了合格品。

    “這個是到目前為止條件最好的土質,唐躍你看,這個樣本的主要成分是斜長石和高鈣單斜輝石,高硅玻璃的含量較低,含鐵以及鎂硅酸鹽的黏土非常豐富,這種土質和地球上的土壤成分比較接近,PH值比較居中。”麥冬很欣喜。

    “能用來種西紅柿麼?”唐躍問。

    “先做一個Vis-NIR光譜檢測,看看結果。”麥冬指示。

    唐躍點點頭,他把土壤樣本浸入溶液中,過濾提取出浸出液,放進光度計裡。

    結果很快就出來了。

    “嗯……看這個近紅外光譜的數據結果,指標很理想!”麥冬盯著圖譜看了許久,慢慢地點頭,“唐躍,這個樣本是在哪兒采到的?”

    唐躍端起玻璃皿看標籤,“E2,是一條古河道的河床上,距離我們不遠,老貓挖了很深才取的樣本。”

    “對,伊希地平原是形成於諾亞紀(Noachian)晚期的隕石坑,這個時期有大量的硫酸鹽和水合化合物通過火山噴發沉積在了地表上,你們真厲害,就這個!”麥冬拍板,“唐躍,這個可以用作種植番茄的基質!”

    唐躍大喜,轉身朝著車頭大喊:

    “老貓!掉頭回去掉頭回去!咱們找到合適的土壤啦!”

    話音剛落,車身一震,唐躍的身子也跟著一歪。

    老貓扭過頭來,悶悶地說:“叫毛叫啊,車輪陷坑裡啦。”

    ·

    ·

    ·

    老貓和唐躍用塑料密封袋取了十幾公斤的泥土回來,取土的位置距離崑崙站大概一公里左右,是一條早已乾涸的古河道,老貓掃除了表面積累的沙子和礫石,用鏟子往下深刨了一米,才找到了這些合格的泥土。

    他們用火星流浪狗把泥土運回崑崙站。

    唐躍氣喘吁吁地把袋子堆在車庫門前,拍拍巴掌。

    “這些泥土起碼有十五六公斤,夠不夠?如果不夠我們可以再去挖。”

    “用於初步實驗性的種植應該足夠了。”麥冬說,“不過這些泥土不能直接用來種番茄,它們只是基質,缺乏植物生長所必須的營養成分,所以接下來我們還得給它加入……”

    “金坷垃!”唐躍眼睛一亮。

    ·

    ·

    ·

    肥料是個很神奇的東西,它是人類自學會刀耕火種之後最重要的發明,通過人工手段改善土壤的性質,提高土壤的肥力,以此極大地提升農作物的產量——在人類漫長的農耕歷史上,學會使用肥料是一個革命性的進步,它是農耕社會得以發展壯大的基礎。

    肥料是農業科學中永恆不變的重要課題,社會與科技的進步,特別是化學工業的發展,讓人們可以定量地分析農作物所需的營養成分,並人為地為它們提供這些基本元素,這些技術最終催生出了現代農業中最重要的組成部分,化肥。

    現代社會人口得以如此迅速地膨脹,究其根本原因之一是化肥的使用,通過科學地為農作物供給其所必需的礦質元素,讓農業生產迅速工業化,促進糧食產量的逐年攀升,糧食產量的提高是人口增長的基礎。

    當然,金坷垃也是一個很神奇的東西。

    俗話說肥料摻了金坷垃,一袋能抵兩袋……

    崑崙站內很顯然是沒什麼東西可以用來當肥料的,但好在唐躍就是一台有機肥製造機,這大概就是唐躍存在的意義——早在數千年前,中國人的老祖宗們就學會了如何使用有機肥料來提高土壤的肥力,促進莊稼的生長,這大概是根植在中國人骨子裡的先天技能。

    千年的農耕文明把對土地的熱愛深深地鐫刻在了每個人的基因中。

    要不然怎麼那麼多人喜歡看種田文呢。

    老貓和唐躍把廢棄物收集箱內的乾燥糞便全部都翻了出來,這些大便全部經過馬桶的乾燥和抽吸,乾硬得像是石頭,用真空包裝包好了——按照規定,崑崙站內產生的一切垃圾都不允許隨意扔在火星表面,必須全部帶回地球。

    不過現在這條規定已經作廢。

    唐躍想去哪拉屎,就去哪拉屎。

    兩人把所有的糞便都帶進了車庫,這種搗屎的活肯定不能在主站內干,否則崑崙站還住不住人了。

    唐躍把乾燥糞便倒在車庫地板上,隨意清點了一下,發現他這三個月以來,排便還算均勻順暢,這裡所有的大便都是他自己的,再往前其他人的糞便和垃圾都已經被獵戶座一號帶走了。

    老貓蹲下來,手中捏著一根不知道哪兒找來的棍子,饒有趣味地戳了戳地板上包裝好的大便,“唐躍,我覺得你可能嚴重便秘且大便乾燥,你看你拉的翔硬得跟大理石似的。”

    唐躍戴上口罩,並不想搭理老貓這個話癆。

    老貓還在戳地上的大便,翻過來覆過去地戳。

    “唐躍你看,這坨翔像不像一顆真空包裝的茶葉蛋?你是怎麼拉出這麼圓的屎蛋蛋來的?能不能演示一下?”

    “還有這個,這坨翔大,我估計一下,起碼得有五兩重吧……”

    “這坨很有藝術氣息,看上去像是梵高的星空。”

    “哎唐躍!你來看這個,這坨翔長得很像你誒!簡直就是一個模子裡刻出來的,你們真是一對父子……”

    唐躍惱怒地抄起一塊乾燥的大便砸了過去。
BloomCaVod 發表於 2019-6-14 14:58
對火星軌道變化問題的最後解釋

    作者君在作品相關中其實已經解釋過這個問題。

    不過仍然有人質疑——“你說得太含糊了”,“火星軌道的變化比你想像要大得多!”

    那好吧,既然作者君的簡單解釋不夠有力,那咱們就看看嚴肅的東西,反正這本書寫到現在,嚷嚷著本書BUG一大堆,用初高中物理在書中挑刺的人也不少。

    以下是文章內容:

    Long-term integrations and stability of planetary orbits in our Solar system

    Abstract

    We present the results of very long-term numerical integrations of planetary orbital motions over 109 -yr time-spans including all nine planets. A quick inspection of our numerical data shows that the planetary motion, at least in our simple dynamical model, seems to be quite stable even over this very long time-span. A closer look at the lowest-frequency oscillations using a low-pass filter shows us the potentially diffusive character of terrestrial planetary motion, especially that of Mercury. The behaviour of the eccentricity of Mercury in our integrations is qualitatively similar to the results from Jacques Laskar's secular perturbation theory (e.g. emax~ 0.35 over ~± 4 Gyr). However, there are no apparent secular increases of eccentricity or inclination in any orbital elements of the planets, which may be revealed by still longer-term numerical integrations. We have also performed a couple of trial integrations including motions of the outer five planets over the duration of ± 5 × 1010 yr. The result indicates that the three major resonances in the Neptune–Pluto system have been maintained over the 1011-yr time-span.

    1 Introduction

    1.1Definition of the problem

    The question of the stability of our Solar system has been debated over several hundred years, since the era of Newton. The problem has attracted many famous mathematicians over the years and has played a central role in the development of non-linear dynamics and chaos theory. However, we do not yet have a definite answer to the question of whether our Solar system is stable or not. This is partly a result of the fact that the definition of the term ‘stability’ is vague when it is used in relation to the problem of planetary motion in the Solar system. Actually it is not easy to give a clear, rigorous and physically meaningful definition of the stability of our Solar system.

    Among many definitions of stability, here we adopt the Hill definition (Gladman 1993): actually this is not a definition of stability, but of instability. We define a system as becoming unstable when a close encounter occurs somewhere in the system, starting from a certain initial configuration (Chambers, Wetherill & Boss 1996; Ito & Tanikawa 1999). A system is defined as experiencing a close encounter when two bodies approach one another within an area of the larger Hill radius. Otherwise the system is defined as being stable. Henceforward we state that our planetary system is dynamically stable if no close encounter happens during the age of our Solar system, about ±5 Gyr. Incidentally, this definition may be replaced by one in which an occurrence of any orbital crossing between either of a pair of planets takes place. This is because we know from experience that an orbital crossing is very likely to lead to a close encounter in planetary and protoplanetary systems (Yoshinaga, Kokubo & Makino 1999). Of course this statement cannot be simply applied to systems with stable orbital resonances such as the Neptune–Pluto system.

    1.2Previous studies and aims of this research

    In addition to the vagueness of the concept of stability, the planets in our Solar system show a character typical of dynamical chaos (Sussman & Wisdom 1988, 1992). The cause of this chaotic behaviour is now partly understood as being a result of resonance overlapping (Murray & Holman 1999; Lecar, Franklin & Holman 2001). However, it would require integrating over an ensemble of planetary systems including all nine planets for a period covering several 10 Gyr to thoroughly understand the long-term evolution of planetary orbits, since chaotic dynamical systems are characterized by their strong dependence on initial conditions.

    From that point of view, many of the previous long-term numerical integrations included only the outer five planets (Sussman & Wisdom 1988; Kinoshita & Nakai 1996). This is because the orbital periods of the outer planets are so much longer than those of the inner four planets that it is much easier to follow the system for a given integration period. At present, the longest numerical integrations published in journals are those of Duncan & Lissauer (1998). Although their main target was the effect of post-main-sequence solar mass loss on the stability of planetary orbits, they performed many integrations covering up to ~1011 yr of the orbital motions of the four jovian planets. The initial orbital elements and masses of planets are the same as those of our Solar system in Duncan & Lissauer's paper, but they decrease the mass of the Sun gradually in their numerical experiments. This is because they consider the effect of post-main-sequence solar mass loss in the paper. Consequently, they found that the crossing time-scale of planetary orbits, which can be a typical indicator of the instability time-scale, is quite sensitive to the rate of mass decrease of the Sun. When the mass of the Sun is close to its present value, the jovian planets remain stable over 1010 yr, or perhaps longer. Duncan & Lissauer also performed four similar experiments on the orbital motion of seven planets (Venus to Neptune), which cover a span of ~109 yr. Their experiments on the seven planets are not yet comprehensive, but it seems that the terrestrial planets also remain stable during the integration period, maintaining almost regular oscillations.

    On the other hand, in his accurate semi-analytical secular perturbation theory (Laskar 1988), Laskar finds that large and irregular variations can appear in the eccentricities and inclinations of the terrestrial planets, especially of Mercury and Mars on a time-scale of several 109 yr (Laskar 1996). The results of Laskar's secular perturbation theory should be confirmed and investigated by fully numerical integrations.

    In this paper we present preliminary results of six long-term numerical integrations on all nine planetary orbits, covering a span of several 109 yr, and of two other integrations covering a span of ± 5 × 1010 yr. The total elapsed time for all integrations is more than 5 yr, using several dedicated PCs and workstations. One of the fundamental conclusions of our long-term integrations is that Solar system planetary motion seems to be stable in terms of the Hill stability mentioned above, at least over a time-span of ± 4 Gyr. Actually, in our numerical integrations the system was far more stable than what is defined by the Hill stability criterion: not only did no close encounter happen during the integration period, but also all the planetary orbital elements have been confined in a narrow region both in time and frequency domain, though planetary motions are stochastic. Since the purpose of this paper is to exhibit and overview the results of our long-term numerical integrations, we show typical example figures as evidence of the very long-term stability of Solar system planetary motion. For readers who have more specific and deeper interests in our numerical results, we have prepared a webpage (access ), where we show raw orbital elements, their low-pass filtered results, variation of Delaunay elements and angular momentum deficit, and results of our simple time–frequency analysis on all of our integrations.

    In Section 2 we briefly explain our dynamical model, numerical method and initial conditions used in our integrations. Section 3 is devoted to a description of the quick results of the numerical integrations. Very long-term stability of Solar system planetary motion is apparent both in planetary positions and orbital elements. A rough estimation of numerical errors is also given. Section 4 goes on to a discussion of the longest-term variation of planetary orbits using a low-pass filter and includes a discussion of angular momentum deficit. In Section 5, we present a set of numerical integrations for the outer five planets that spans ± 5 × 1010 yr. In Section 6 we also discuss the long-term stability of the planetary motion and its possible cause.

    2 Description of the numerical integrations

    (本部分涉及比較複雜的積分計算,作者君就不貼上來了,貼上來了起點也不一定能成功顯示。)

    2.3 Numerical method

    We utilize a second-order Wisdom–Holman symplectic map as our main integration method (Wisdom & Holman 1991; Kinoshita, Yoshida & Nakai 1991) with a special start-up procedure to reduce the truncation error of angle variables,‘warm start’(Saha & Tremaine 1992, 1994).

    The stepsize for the numerical integrations is 8 d throughout all integrations of the nine planets (N±1,2,3), which is about 1/11 of the orbital period of the innermost planet (Mercury). As for the determination of stepsize, we partly follow the previous numerical integration of all nine planets in Sussman & Wisdom (1988, 7.2 d) and Saha & Tremaine (1994, 225/32 d). We rounded the decimal part of the their stepsizes to 8 to make the stepsize a multiple of 2 in order to reduce the accumulation of round-off error in the computation processes. In relation to this, Wisdom & Holman (1991) performed numerical integrations of the outer five planetary orbits using the symplectic map with a stepsize of 400 d, 1/10.83 of the orbital period of Jupiter. Their result seems to be accurate enough, which partly justifies our method of determining the stepsize. However, since the eccentricity of Jupiter (~0.05) is much smaller than that of Mercury (~0.2), we need some care when we compare these integrations simply in terms of stepsizes.

    In the integration of the outer five planets (F±), we fixed the stepsize at 400 d.

    We adopt Gauss' f and g functions in the symplectic map together with the third-order Halley method (Danby 1992) as a solver for Kepler equations. The number of maximum iterations we set in Halley's method is 15, but they never reached the maximum in any of our integrations.

    The interval of the data output is 200 000 d (~547 yr) for the calculations of all nine planets (N±1,2,3), and about 8000 000 d (~21 903 yr) for the integration of the outer five planets (F±).

    Although no output filtering was done when the numerical integrations were in process, we applied a low-pass filter to the raw orbital data after we had completed all the calculations. See Section 4.1 for more detail.

    2.4 Error estimation

    2.4.1 Relative errors in total energy and angular momentum

    According to one of the basic properties of symplectic integrators, which conserve the physically conservative quantities well (total orbital energy and angular momentum), our long-term numerical integrations seem to have been performed with very small errors. The averaged relative errors of total energy (~10?9) and of total angular momentum (~10?11) have remained nearly constant throughout the integration period (Fig. 1). The special startup procedure, warm start, would have reduced the averaged relative error in total energy by about one order of magnitude or more.

    Relative numerical error of the total angular momentum δA/A0 and the total energy δE/E0 in our numerical integrationsN± 1,2,3, where δE and δA are the absolute change of the total energy and total angular momentum, respectively, andE0andA0are their initial values. The horizontal unit is Gyr.

    Note that different operating systems, different mathematical libraries, and different hardware architectures result in different numerical errors, through the variations in round-off error handling and numerical algorithms. In the upper panel of Fig. 1, we can recognize this situation in the secular numerical error in the total angular momentum, which should be rigorously preserved up to machine-ε precision.

    2.4.2 Error in planetary longitudes

    Since the symplectic maps preserve total energy and total angular momentum of N-body dynamical systems inherently well, the degree of their preservation may not be a good measure of the accuracy of numerical integrations, especially as a measure of the positional error of planets, i.e. the error in planetary longitudes. To estimate the numerical error in the planetary longitudes, we performed the following procedures. We compared the result of our main long-term integrations with some test integrations, which span much shorter periods but with much higher accuracy than the main integrations. For this purpose, we performed a much more accurate integration with a stepsize of 0.125 d (1/64 of the main integrations) spanning 3 × 105 yr, starting with the same initial conditions as in the N?1 integration. We consider that this test integration provides us with a ‘pseudo-true’ solution of planetary orbital evolution. Next, we compare the test integration with the main integration, N?1. For the period of 3 × 105 yr, we see a difference in mean anomalies of the Earth between the two integrations of ~0.52°(in the case of the N?1 integration). This difference can be extrapolated to the value ~8700°, about 25 rotations of Earth after 5 Gyr, since the error of longitudes increases linearly with time in the symplectic map. Similarly, the longitude error of Pluto can be estimated as ~12°. This value for Pluto is much better than the result in Kinoshita & Nakai (1996) where the difference is estimated as ~60°.

    3 Numerical results – I. Glance at the raw data

    In this section we briefly review the long-term stability of planetary orbital motion through some snapshots of raw numerical data. The orbital motion of planets indicates long-term stability in all of our numerical integrations: no orbital crossings nor close encounters between any pair of planets took place.

    3.1 General description of the stability of planetary orbits

    First, we briefly look at the general character of the long-term stability of planetary orbits. Our interest here focuses particularly on the inner four terrestrial planets for which the orbital time-scales are much shorter than those of the outer five planets. As we can see clearly from the planar orbital configurations shown in Figs 2 and 3, orbital positions of the terrestrial planets differ little between the initial and final part of each numerical integration, which spans several Gyr. The solid lines denoting the present orbits of the planets lie almost within the swarm of dots even in the final part of integrations (b) and (d). This indicates that throughout the entire integration period the almost regular variations of planetary orbital motion remain nearly the same as they are at present.

    Vertical view of the four inner planetary orbits (from the z -axis direction) at the initial and final parts of the integrationsN±1. The axes units are au. The xy -plane is set to the invariant plane of Solar system total angular momentum.(a) The initial part ofN+1 ( t = 0 to 0.0547 × 10 9 yr).(b) The final part ofN+1 ( t = 4.9339 × 10 8 to 4.9886 × 10 9 yr).(c) The initial part of N?1 (t= 0 to ?0.0547 × 109 yr).(d) The final part ofN?1 ( t =?3.9180 × 10 9 to ?3.9727 × 10 9 yr). In each panel, a total of 23 684 points are plotted with an interval of about 2190 yr over 5.47 × 107 yr . Solid lines in each panel denote the present orbits of the four terrestrial planets (taken from DE245).

    The variation of eccentricities and orbital inclinations for the inner four planets in the initial and final part of the integration N+1 is shown in Fig. 4. As expected, the character of the variation of planetary orbital elements does not differ significantly between the initial and final part of each integration, at least for Venus, Earth and Mars. The elements of Mercury, especially its eccentricity, seem to change to a significant extent. This is partly because the orbital time-scale of the planet is the shortest of all the planets, which leads to a more rapid orbital evolution than other planets; the innermost planet may be nearest to instability. This result appears to be in some agreement with Laskar's (1994, 1996) expectations that large and irregular variations appear in the eccentricities and inclinations of Mercury on a time-scale of several 109 yr. However, the effect of the possible instability of the orbit of Mercury may not fatally affect the global stability of the whole planetary system owing to the small mass of Mercury. We will mention briefly the long-term orbital evolution of Mercury later in Section 4 using low-pass filtered orbital elements.

    The orbital motion of the outer five planets seems rigorously stable and quite regular over this time-span (see also Section 5).

    3.2 Time–frequency maps

    Although the planetary motion exhibits very long-term stability defined as the non-existence of close encounter events, the chaotic nature of planetary dynamics can change the oscillatory period and amplitude of planetary orbital motion gradually over such long time-spans. Even such slight fluctuations of orbital variation in the frequency domain, particularly in the case of Earth, can potentially have a significant effect on its surface climate system through solar insolation variation (cf. Berger 1988).

    To give an overview of the long-term change in periodicity in planetary orbital motion, we performed many fast Fourier transformations (FFTs) along the time axis, and superposed the resulting periodgrams to draw two-dimensional time–frequency maps. The specific approach to drawing these time–frequency maps in this paper is very simple – much simpler than the wavelet analysis or Laskar's (1990, 1993) frequency analysis.

    Divide the low-pass filtered orbital data into many fragments of the same length. The length of each data segment should be a multiple of 2 in order to apply the FFT.

    Each fragment of the data has a large overlapping part: for example, when the ith data begins from t=ti and ends at t=ti+T, the next data segment ranges from ti+δT≤ti+δT+T, where δT?T. We continue this division until we reach a certain number N by which tn+T reaches the total integration length.

    We apply an FFT to each of the data fragments, and obtain n frequency diagrams.

    In each frequency diagram obtained above, the strength of periodicity can be replaced by a grey-scale (or colour) chart.

    We perform the replacement, and connect all the grey-scale (or colour) charts into one graph for each integration. The horizontal axis of these new graphs should be the time, i.e. the starting times of each fragment of data (ti, where i= 1,…, n). The vertical axis represents the period (or frequency) of the oscillation of orbital elements.

    We have adopted an FFT because of its overwhelming speed, since the amount of numerical data to be decomposed into frequency components is terribly huge (several tens of Gbytes).

    A typical example of the time–frequency map created by the above procedures is shown in a grey-scale diagram as Fig. 5, which shows the variation of periodicity in the eccentricity and inclination of Earth in N+2 integration. In Fig. 5, the dark area shows that at the time indicated by the value on the abscissa, the periodicity indicated by the ordinate is stronger than in the lighter area around it. We can recognize from this map that the periodicity of the eccentricity and inclination of Earth only changes slightly over the entire period covered by the N+2 integration. This nearly regular trend is qualitatively the same in other integrations and for other planets, although typical frequencies differ planet by planet and element by element.

    4.2 Long-term exchange of orbital energy and angular momentum

    We calculate very long-periodic variation and exchange of planetary orbital energy and angular momentum using filtered Delaunay elements L, G, H. G and H are equivalent to the planetary orbital angular momentum and its vertical component per unit mass. L is related to the planetary orbital energy E per unit mass as E=?μ2/2L2. If the system is completely linear, the orbital energy and the angular momentum in each frequency bin must be constant. Non-linearity in the planetary system can cause an exchange of energy and angular momentum in the frequency domain. The amplitude of the lowest-frequency oscillation should increase if the system is unstable and breaks down gradually. However, such a symptom of instability is not prominent in our long-term integrations.

    In Fig. 7, the total orbital energy and angular momentum of the four inner planets and all nine planets are shown for integration N+2. The upper three panels show the long-periodic variation of total energy (denoted asE- E0), total angular momentum ( G- G0), and the vertical component ( H- H0) of the inner four planets calculated from the low-pass filtered Delaunay elements.E0, G0, H0 denote the initial values of each quantity. The absolute difference from the initial values is plotted in the panels. The lower three panels in each figure showE-E0,G-G0 andH-H0 of the total of nine planets. The fluctuation shown in the lower panels is virtually entirely a result of the massive jovian planets.

    Comparing the variations of energy and angular momentum of the inner four planets and all nine planets, it is apparent that the amplitudes of those of the inner planets are much smaller than those of all nine planets: the amplitudes of the outer five planets are much larger than those of the inner planets. This does not mean that the inner terrestrial planetary subsystem is more stable than the outer one: this is simply a result of the relative smallness of the masses of the four terrestrial planets compared with those of the outer jovian planets. Another thing we notice is that the inner planetary subsystem may become unstable more rapidly than the outer one because of its shorter orbital time-scales. This can be seen in the panels denoted asinner 4 in Fig. 7 where the longer-periodic and irregular oscillations are more apparent than in the panels denoted astotal 9. Actually, the fluctuations in theinner 4 panels are to a large extent as a result of the orbital variation of the Mercury. However, we cannot neglect the contribution from other terrestrial planets, as we will see in subsequent sections.

    4.4 Long-term coupling of several neighbouring planet pairs

    Let us see some individual variations of planetary orbital energy and angular momentum expressed by the low-pass filtered Delaunay elements. Figs 10 and 11 show long-term evolution of the orbital energy of each planet and the angular momentum in N+1 and N?2 integrations. We notice that some planets form apparent pairs in terms of orbital energy and angular momentum exchange. In particular, Venus and Earth make a typical pair. In the figures, they show negative correlations in exchange of energy and positive correlations in exchange of angular momentum. The negative correlation in exchange of orbital energy means that the two planets form a closed dynamical system in terms of the orbital energy. The positive correlation in exchange of angular momentum means that the two planets are simultaneously under certain long-term perturbations. Candidates for perturbers are Jupiter and Saturn. Also in Fig. 11, we can see that Mars shows a positive correlation in the angular momentum variation to the Venus–Earth system. Mercury exhibits certain negative correlations in the angular momentum versus the Venus–Earth system, which seems to be a reaction caused by the conservation of angular momentum in the terrestrial planetary subsystem.

    It is not clear at the moment why the Venus–Earth pair exhibits a negative correlation in energy exchange and a positive correlation in angular momentum exchange. We may possibly explain this through observing the general fact that there are no secular terms in planetary semimajor axes up to second-order perturbation theories (cf. Brouwer & Clemence 1961; Boccaletti & Pucacco 1998). This means that the planetary orbital energy (which is directly related to the semimajor axis a) might be much less affected by perturbing planets than is the angular momentum exchange (which relates to e). Hence, the eccentricities of Venus and Earth can be disturbed easily by Jupiter and Saturn, which results in a positive correlation in the angular momentum exchange. On the other hand, the semimajor axes of Venus and Earth are less likely to be disturbed by the jovian planets. Thus the energy exchange may be limited only within the Venus–Earth pair, which results in a negative correlation in the exchange of orbital energy in the pair.

    As for the outer jovian planetary subsystem, Jupiter–Saturn and Uranus–Neptune seem to make dynamical pairs. However, the strength of their coupling is not as strong compared with that of the Venus–Earth pair.

    5 ± 5 × 1010-yr integrations of outer planetary orbits

    Since the jovian planetary masses are much larger than the terrestrial planetary masses, we treat the jovian planetary system as an independent planetary system in terms of the study of its dynamical stability. Hence, we added a couple of trial integrations that span ± 5 × 1010 yr, including only the outer five planets (the four jovian planets plus Pluto). The results exhibit the rigorous stability of the outer planetary system over this long time-span. Orbital configurations (Fig. 12), and variation of eccentricities and inclinations (Fig. 13) show this very long-term stability of the outer five planets in both the time and the frequency domains. Although we do not show maps here, the typical frequency of the orbital oscillation of Pluto and the other outer planets is almost constant during these very long-term integration periods, which is demonstrated in the time–frequency maps on our webpage.

    In these two integrations, the relative numerical error in the total energy was ~10?6 and that of the total angular momentum was ~10?10.

    5.1 Resonances in the Neptune–Pluto system

    Kinoshita & Nakai (1996) integrated the outer five planetary orbits over ± 5.5 × 109 yr . They found that four major resonances between Neptune and Pluto are maintained during the whole integration period, and that the resonances may be the main causes of the stability of the orbit of Pluto. The major four resonances found in previous research are as follows. In the following description,λ denotes the mean longitude,Ω is the longitude of the ascending node and ? is the longitude of perihelion. Subscripts P and N denote Pluto and Neptune.

    Mean motion resonance between Neptune and Pluto (3:2). The critical argument θ1= 3 λP? 2 λN??P librates around 180° with an amplitude of about 80° and a libration period of about 2 × 104 yr.

    The argument of perihelion of Pluto ωP=θ2=?P?ΩP librates around 90° with a period of about 3.8 × 106 yr. The dominant periodic variations of the eccentricity and inclination of Pluto are synchronized with the libration of its argument of perihelion. This is anticipated in the secular perturbation theory constructed by Kozai (1962).

    The longitude of the node of Pluto referred to the longitude of the node of Neptune,θ3=ΩP?ΩN, circulates and the period of this circulation is equal to the period of θ2 libration. When θ3 becomes zero, i.e. the longitudes of ascending nodes of Neptune and Pluto overlap, the inclination of Pluto becomes maximum, the eccentricity becomes minimum and the argument of perihelion becomes 90°. When θ3 becomes 180°, the inclination of Pluto becomes minimum, the eccentricity becomes maximum and the argument of perihelion becomes 90° again. Williams & Benson (1971) anticipated this type of resonance, later confirmed by Milani, Nobili & Carpino (1989).

    An argument θ4=?P??N+ 3 (ΩP?ΩN) librates around 180° with a long period,~ 5.7 × 108 yr.

    In our numerical integrations, the resonances (i)–(iii) are well maintained, and variation of the critical arguments θ1,θ2,θ3 remain similar during the whole integration period (Figs 14–16 ). However, the fourth resonance (iv) appears to be different: the critical argument θ4 alternates libration and circulation over a 1010-yr time-scale (Fig. 17). This is an interesting fact that Kinoshita & Nakai's (1995, 1996) shorter integrations were not able to disclose.

    6 Discussion

    What kind of dynamical mechanism maintains this long-term stability of the planetary system? We can immediately think of two major features that may be responsible for the long-term stability. First, there seem to be no significant lower-order resonances (mean motion and secular) between any pair among the nine planets. Jupiter and Saturn are close to a 5:2 mean motion resonance (the famous ‘great inequality’), but not just in the resonance zone. Higher-order resonances may cause the chaotic nature of the planetary dynamical motion, but they are not so strong as to destroy the stable planetary motion within the lifetime of the real Solar system. The second feature, which we think is more important for the long-term stability of our planetary system, is the difference in dynamical distance between terrestrial and jovian planetary subsystems (Ito & Tanikawa 1999, 2001). When we measure planetary separations by the mutual Hill radii (R_), separations among terrestrial planets are greater than 26RH, whereas those among jovian planets are less than 14RH. This difference is directly related to the difference between dynamical features of terrestrial and jovian planets. Terrestrial planets have smaller masses, shorter orbital periods and wider dynamical separation. They are strongly perturbed by jovian planets that have larger masses, longer orbital periods and narrower dynamical separation. Jovian planets are not perturbed by any other massive bodies.

    The present terrestrial planetary system is still being disturbed by the massive jovian planets. However, the wide separation and mutual interaction among the terrestrial planets renders the disturbance ineffective; the degree of disturbance by jovian planets is O(eJ)(order of magnitude of the eccentricity of Jupiter), since the disturbance caused by jovian planets is a forced oscillation having an amplitude of O(eJ). Heightening of eccentricity, for example O(eJ)~0.05, is far from sufficient to provoke instability in the terrestrial planets having such a wide separation as 26RH. Thus we assume that the present wide dynamical separation among terrestrial planets (> 26RH) is probably one of the most significant conditions for maintaining the stability of the planetary system over a 109-yr time-span. Our detailed analysis of the relationship between dynamical distance between planets and the instability time-scale of Solar system planetary motion is now on-going.

    Although our numerical integrations span the lifetime of the Solar system, the number of integrations is far from sufficient to fill the initial phase space. It is necessary to perform more and more numerical integrations to confirm and examine in detail the long-term stability of our planetary dynamics.

    ——以上文段引自 Ito, T.& Tanikawa, K. Long-term integrations and stability of planetary orbits in our Solar System. Mon. Not. R. Astron. Soc. 336, 483–500 (2002)

    這只是作者君參考的一篇文章,關於太陽系的穩定性。

    還有其他論文,不過也都是英文的,相關課題的中文文獻很少,那些論文下載一篇要九美元(《Nature》真是暴利),作者君寫這篇文章的時候已經回家,不在檢測中心,所以沒有數據庫的使用權,下不起,就不貼上來了。
BloomCaVod 發表於 2019-6-14 14:59
第一百日(2)囤積糞便發家致富

    唐躍坐在糞堆裡,用剪刀剪開大便的真空包裝,由於脫水和低溫,袋中的糞便全部乾燥而鬆脆,看上去堅硬,實際上輕輕一搗就會像沙子一樣碎裂。

    他長這麼大也沒想過自己此生會有幸與大便親密接觸,以往唐躍都是拉完提褲沖水走人,相當無情,從來不會回頭看一眼。

    唐躍把真空袋中的乾燥糞便倒在鐵盤子裡,他甚至可以根據糞便中的食物殘渣分辨出自己那天吃的是什麼,許多富含粗纖維的食物在人的腸胃中得不到充分消化,會隨著糞便一起排出來,唐躍有一陣子經常吃蔬菜罐頭,那個時期的大便中就經常能看到未完全消化的植物纖維。

    唐躍戴著兩層口罩,好在這些大便都已經乾燥了很長時間,沒什麼氣味。

    “糞便中的味道主要來自3-甲基吲哚,也就是糞臭素,這種東西如果沾在衣服上,那樣你聞上去也會像一坨大便。”老貓坐在邊上幫忙,它一邊搗碎糞便一邊碎碎念。

    唐躍覺得它更大的興趣在於糞便本身。

    “唐躍,你看這坨翔,這裡面有個長長的東西……是蛔蟲嗎?啊不對,是未消化的纖維……”

    “唐躍,你這天吃的是不是蔬菜?我看到了菜葉子殘渣,這是食物浪費你知道麼?我覺得這些菜葉子挑出來還能吃。”

    “唐躍,你是不是腸胃功能和消化不太好嗚嗚嗚嗚嗚……”

    唐躍拍了拍手,轉過身來。

    他剛剛把一團捲起來的手套塞進了老貓的嘴裡。

    總算消停了。

    “人畜糞便是一種非常傳統的肥料,富含氮磷鉀鈣等元素,用來種植蔬菜非常合適,它們能給番茄提供足夠的營養。”麥冬的聲音在耳機響起,“唐躍,你需要把這些干燥的糞便進行復水,也就是加入水後充分攪拌,然後與取來的泥土進行混合。”

    進行復水……

    唐躍的額頭上開始冒汗。

    雖然麥冬說得這麼學術,但這個行為不就是……攪屎嗎?

    唐躍看了一眼自己手中的鐵釺子,一根棍子的用途取決於它在什麼人手中,如果是在哈利波特手上,那麼它就是一支高大上的魔杖,如果在唐躍手上……它就只能是一根攪屎棍。

    出身決定一切。

    唐躍讓老貓去把上次冷凝的水端了過來,淡水具體應該用多大的量麥冬沒有說明,她只描述說“加入的水要讓糞便足夠軟化稀釋,黏稠程度介乎於稀湯和濃粥之間,應該像一鍋水分稍稍過量的咖喱。”

    “接著再把糞便加在基質泥土中,就像把咖喱澆在米飯上那樣。”

    這個比喻真是無敵了。

    唐躍這輩子都不想吃咖喱飯了。

    由於是初步實驗性質的種植,麥冬和唐躍都不準備把所有的番茄種子全部用光,如果不慎失敗,那就完蛋了。唐躍決定第一批只種十株左右的番茄,以此來驗證方案的可行性,等到有了百分之百的把握,再把剩下的蔬菜種子撒下去也不遲。

    所以泥土和糞便都是按照十株番茄的用量而準備的,唐躍手中還有不少大便……在荒蕪的火星上,大便確實是一種有價值的稀缺資源。

    唐躍想像著火星上如果有一個原始的農耕文明,那麼大便必然是搶手貨,或許有人會通過收集囤積大便來發家致富。

    老貓和唐躍一人頭上套了一個頭盔,如臨大敵。

    老貓手裡端著水槽,水槽中盛著冰水。

    唐躍手中緊握著一根鐵扦子,面前擺著一個大燒杯,燒杯中是深棕色的神秘粉末與塊狀物。

    “準備好了麼?”老貓眼神堅毅。

    “準備好了。”唐躍點頭。

    老貓傾斜水槽,把清水倒進燒杯中,杯中的糞便被衝開,清水立即變得渾濁起來,黑色殘渣混合泡沫旋轉著漂浮上來,水分被糞便迅速吸收,乾燥的粉末大便重新變得粘稠起來,就像是一罐子稀泥,唐躍屏住呼吸,把手中的鐵扦子插進大便中,開始奮力地攪拌起來。

    唐躍安慰自己是個快樂的掏糞工。

    “唐躍,你只要把它想像成黑芝麻糊就好了嘛。”麥冬說。

    唐躍和老貓都一窒。

    “姐姐我求你不要再說話了,你已經禍害了咖喱飯,請不要再禍害芝麻糊!”

    ·

    ·

    ·

    麥冬穿著藍色的工作服,頭上戴著一頂配套的帽子,漂浮在晶體號核心艙內,她面前的屏幕連通的是崑崙站的通訊系統,前後左右都是密密麻麻的控制面板。

    麥冬從來不敢關閉通訊系統,她擔心崑崙站上的老貓和唐躍也會像地球那樣,一覺醒來就消失不見了。

    只有看著那賤兮兮的一人一貓,麥冬才知道自己還活著。

    孤身一人在空間站內的生活是枯燥而乏味的,儘管宇宙大得漫無邊際,但身處狹小的空間站內卻會讓人產生幽閉恐懼,晶體號核心艙是聯合空間站中最大最寬敞的艙室,但來回也不過幾個步長,其他的艙室不像是房間,更像是管道,圓柱體或者長方體的管道,穿行在這些管道間有種遊歷迷宮或者蟻穴的感覺。

    麥冬每天的生活很規律,體能訓練,進食,檢查空間站的工作,照顧植物樣本,最後睡覺,她每天只睡五到六個小時,身在近地軌道上晝夜不分,所以麥冬常常失眠。

    所有的科研工作全部取消之後,騰出來的空閒時間女孩用來休息和娛樂,空間站內有很多音樂,電影和電子遊戲,甚至還有一套索尼特供版PS10遊戲主機,這台遊戲機是老湯帶過來的——每個宇航員都有一定的私人物品攜帶份額,除開必要的補給和科研用具,科考隊員們被允許攜帶一定重量的個人用品,你可以帶玩偶,帶相冊,甚至帶黑膠唱片,只要不違反安全條例。

    為了在漫長的旅途中解乏,大多數人帶的都是娛樂用品,比如十幾個TB的電影和音樂——除了老麥這個二百五,他是個數學狂人,他帶了一大摞草稿紙,宣稱要在火星任務飛行途中攻克哥德巴赫猜想。

    當然,他上了船就把這個雄心壯志忘到腦後去了,快快樂樂地和老王開始打上古捲軸和使命召喚。

    麥冬不打遊戲,她在空閒時間裡就聽音樂,看電影,空間站裡有很多非常經典的老電影,女孩對好萊塢拍的那些光怪陸離的特效大片不感興趣,自從地球消失之後,麥冬就在反覆地看《亂世佳人》,《巴黎聖母院》以及BBC的紀錄片,想像著那顆蔚藍色的星球還在一億公里之外。
BloomCaVod 發表於 2019-6-14 14:59
第一百日(3)滑向深淵

    麥冬伸手按下面板上的按鈕,電腦屏幕上彈出窗口“PSYCHOLOGICAL TEST”。

    幾秒鐘後,屏幕上顯示:Please complete the following questions.

    女孩深吸了一口氣。

    這是一次心理和精神狀態的測試,長期枯燥乏味的幽閉生活會對人的精神狀態造成影響,所以火星登陸任務中每個乘員都必須定期進行心理測試,以往這種測試都由隊醫麥斯威爾主持,不過現在空間站內只有麥冬一個人,所以她只能進行自評測驗。

    心理狀態與生理狀態同樣重要,在最初幾次的火星登陸任務中,地球方面有點小瞧了這個問題——羅馬年科曾經在和平號空間站上連續工作了四百五十天,繞著地球飛了五千圈,心理和精神狀態也一切正常。所以地球方面認為用已有的空間站長期任務經驗,就足以應對火星登陸。

    但後來事實證明地球空間站和火星任務是兩碼事,太空遠航對人的心理顛覆超出了他們的想像。

    獵戶座一號與二號在最初的幾次任務中,不約而同地出現了宇航員的心理問題,最嚴重的一次是獵戶座一號飛船的第三次飛行,在返航途中,美籍載荷專家約翰·楊患上了抑鬱症,完全無法正常工作,甚至一度試圖自殘,回到地球後就住進了醫院。

    用約翰·楊的話來說,“當你完全脫離地球軌道時,你會覺得自己正在滑向深不見底的深淵。”

    後來的火星任務就開始強制要求乘員們進行定期的心理測驗,把心理健康與生理健康提高到同等的重視程度,隊醫也必須具備心理醫生的資質。

    同時在選拔隊員上也更青睞唐躍這種人。

    麥冬的心理狀態一直都很穩定,她對宇宙深空的好奇心壓過了恐懼心理,這姑娘自小就是看著星星長大的,父親在麥冬十歲生日那天給她買了一台200mm的反射式天文望遠鏡,小姑娘每天晚上都在自家陽台上看月亮看土星,她很小就沉迷於宇宙的博大與寬廣,這種幼時就深埋進心底的嚮往,是促使她參加火星計畫的最初誘因。

    “Next,you will see an image,please follow the instructions.”

    麥冬點擊著屏幕上的按鍵,依次作答。

    測驗一共上百道題目,涉及到各個方面,並非單純的心理測試,它還包括一部分數學和物理計算題目,對乘員的精神狀態,思考邏輯乃至思維敏捷程度進行考察。

    “麥冬,大便我們已經攪拌均勻了!”某個掏糞工的聲音在耳機中響起,這話聽上去真煞風景。

    “接下來該幹什麼?直接把種子埋進來嗎?”

    “不。”麥冬一邊操作面板上的按鈕,一邊回答唐躍的問題,“這是最後一步,在此之前,我們還有很多工序要進行……接下來我們要讓肥料發酵。”

    “發酵?”

    唐躍和老貓都一怔。

    “你知道堆肥麼?”麥冬問,“高溫堆肥。”

    “聽過。”

    “在一般情況下,人畜糞便不會直接作為肥料,而是要經過處理,把糞尿與秸稈,乾草,淤泥混合,使其高溫發酵,殺滅有害的寄生蟲卵和草籽,讓糞便被細菌分解,變成腐殖質。”麥冬解釋,“所以唐躍你的糞便也需要經過發酵,變成肥料,才能讓植物更好地吸收。”

    唐躍把一罐子糞便放在同位素溫差發電機的邊上,RTG在持續不斷地釋放熱量,它的周圍氣溫最高,能保持在零度以上,最適合微生物的生長繁殖。

    其實唐躍也說不準這罐子大便裡究竟還有多少細菌,經過脫水乾燥冷卻之後,真空包裝的糞便實際上是處於一個近乎無菌的環境中——但你不能說它乾淨,這個道理和高壓鍋滅菌過的大便是一樣的,儘管微生物都被殺死,但還是沒人願意讓這玩意沾到自己衣服上。

    唐躍找了個東西把罐子蓋上,然後找來塑料布把它層層纏繞起來,捂得嚴嚴實實,不知道的還以為他這是在藏什麼寶貝。

    如果真有什麼人來偷這個寶貝,那麼他在打開罐子的一瞬間,肯定會有一個大驚喜。

    “正常的堆肥發酵過程需要半個月左右,唐躍你那邊的情況你只能自己控制。”麥冬說,“等到肥料發酵成熟了,就可以用來種植番茄了。”

    火星上條件簡陋,像地球上那樣堆肥是不切實際的,只能一切從簡了。

    “我怎麼知道肥料熟沒熟?”

    “你可以看顏色和體積,如果顏色變成了黑褐色,而且體積比之前縮小了三分之一以上,這就說明發酵到一定程度了。”麥冬回答,“不過你那邊溫度太低,而且沒有氧氣,只有厭氧菌能生長,這個條件不適合發酵……所以我認為你沒必要嚴格按照這個方法來,等個幾天就差不多了。”

    唐躍點點頭。

    “在第一罐肥料發酵的這段時間裡,你可以繼續製作其他肥料。”麥冬接著說,“同時也可以開始對植物種子進行預處理。”

    “明白!”唐躍起身,一本正經地致謝,“農業專家麥冬同志,多謝你的指導!”

    麥冬無聲地笑笑。

    她完成了測驗,輕輕推了艙壁一把,飄離控制面板,遠遠地看著那塊屏幕。

    心理和精神狀態測驗結束,屏幕上很快就給出了測試結果。

    這是一張複雜的表格,標明了各項指標和數據,麥冬看不懂這些專業的字符,她直接把頁面拉到了底。

    最後是一條色柱,最上層是亮綠色,最底層是深紅色,從上到下顏色漸變,這條色柱是心理狀態最直觀的反應,電腦把所有的數據統計之後繪成這張圖,顏色越靠近綠色越健康,越靠近紅色越危險。

    之前麥冬每次測驗,結果都在亮綠色的範圍內,這說明她一直都是個樂觀向上的人。

    女孩的目光掃過色柱圖,這次她在綠色區間內沒找到自己的指針。

    麥冬緩緩地往下拉,最終發現指針停留在淡黃色的區域。

    後面還有一串紅色小字。

    “親愛的麥冬小姐,您的心理與精神狀態不穩定,有輕度抑鬱傾向,請及時向心理醫生提出諮詢和輔導,避免狀況繼續加重。”
BloomCaVod 發表於 2019-6-14 14:59
第一百日(4)畢加索的全名

    麥冬關閉心理測驗,電腦提醒她去找心理醫生看看,但這個建議沒有參考價值,聯合空間站內如今就她一個人,她能去找誰?

    女孩把晶體艙內的空調溫度稍稍調高了,空間站又進入火星背面的陰影中了,一支鉛筆從她眼前慢慢飄過,如果沒有外力干涉,這只筆會呈勻速直線運動,直到觸碰艙壁。麥冬伸手輕輕撥了它一下,鉛筆打著旋改變了方向。

    麥冬轉身離開核心艙,她通過艙段的接口,進入樞紐號節點艙。

    樞紐艙是個接近球形的艙室,它處於聯合空間站的正中心,是一個十字路口,樞紐艙上的接口最多,負責對接其他艙段。

    左邊是希望號實驗艙,右邊是發現號實驗艙,前方是和諧號服務艙。

    麥冬的所有植物就種在希望號艙段內,這裡有一整套微重力植物培養系統,一共十二個培養箱,每個培養箱有八個單元。

    由於環境條件限制,在空間站內栽培植物無法像地面上那樣,種在泥土中澆水施肥。想讓植物正常生長,空間站內必須要有一套複雜的專用培養設備——這套設備由中國科學院帶頭研製,充分參考了此前美俄的太空作物種植系統,再加入了一點中國特色社會主義的優越性。

    在微重力環境下進行植物培育,水分與營養的輸送是其中非常關鍵的一環,在失重環境下液體不會自由流動,只會在表面張力的作用下聚成球飄來飄去,所以工程師們使用一種特殊的負壓多孔管來輸送營養液,液體會因為毛細管作用而流進栽培植物的基質中。

    最終成型的是一套頗為繁雜的設備,這個小小的太空溫室分為幾大模塊,從光照到水分到溫控,都由電腦自動控制。

    麥冬在聯合空間站上種了八株番茄,二十三株生菜,十七株馬鈴薯,植物品種都是在地球上精挑細選的良品,生長速度快,成活率高,番茄已經全部坐果,發育較快的已經成熟了,麥冬把成熟的西紅柿摘下來,放進冰箱中保存。

    未成熟的番茄還有四五個,青中帶紅,沉甸甸地結在有機玻璃的箱子裡,非常討喜。

    麥冬很喜歡待在希望號艙內,在她看來這裡是空間站中最熱鬧的地方,富有生機,那些植物雖然不會說話,但也一定在以某種人類所察覺不到的方式竊竊私語,麥冬閉上眼睛,彷彿能聽到它們的聲音,這種聲音滿是活潑躍動的生命氣息。

    有時候麥冬還會給番茄與土豆們播放音樂,她聽說輕柔舒緩的音樂能讓植物長得更好……這姑娘滿心溫柔的母性無處可去,只能給予這些無法言語的植物們。

    麥冬打開培養箱,仔細檢查蔬菜們的生長狀況。

    “嗯……阿長,你要長得再快一點啊,隔壁的山海經都已經結果子啦。”

    阿長是一株番茄的名字。

    山海經也是一株番茄的名字。

    麥冬給每一棵植物都取了名字,第一株發芽的番茄名字叫閏土,那是長兄。

    阿長是第五棵萌芽的番茄苗,所以是五弟。

    山海經是六弟。

    空間站內的番茄是個大家族,一家八兄弟——反正西紅柿是雌雄同株,麥冬說它們是兄弟它們就是兄弟。

    最小的那株番茄名字叫猹。

    ·

    ·

    ·

    崑崙站。

    夜幕已經降臨,天空中群星璀璨,沒有人造的光污染,站在火星表面上能看到一條壯麗的銀河從頭頂上橫跨而過。

    如果沒出這麼多破事,火星上確實是個能洗滌心靈的地方,有人說崑崙站是人類社會中與宇宙最接近的地方,也有人說前往崑崙站是一次朝聖之旅——確實也有人是抱著這種想法來參加火星任務的。

    在過去十幾次登陸任務中,不少專家都是虔誠的基督徒,他們不辭千萬里來到崑崙站,一方面是為了科學真理,另一方面是為了拉近自己與上帝的距離。

    但這群人回地球後多半就陷入了深深的自我懷疑。

    真正踏上另一顆星球給予了他們太大的震撼,人類第一次用自己的雙腳丈量了這個世界的寬廣,他們開始懷疑衍生於人類自身思想的那個上帝是否真有能力創造出這樣一個宇宙——上帝創造一切,或許是一種非常傲慢的人類中心論。

    相比之下,唐躍就沒這麼多想法。

    作為一個生長在紅旗底下的唯物主義無神論者,他受到馬克思與社會主義的熏陶,唐躍自小接受的教育就是:火星?火星不就是巨大的泥蛋蛋嘛,和地球一樣繞著太陽運轉的泥蛋蛋,這樣的泥蛋蛋在太陽系內還有好幾顆,有什麼稀奇。

    什麼上帝什麼創世,都是狗屁。

    庸人自擾。

    嘁。

    唐躍今天是搗了一整天的糞,崑崙站或許是個遠離凡世的聖潔之地,但當你在這個聖地裡整天攪拌大便的時候,它也就聖潔不起來了。

    唐躍和老貓搗了兩罐子大糞,然後把它們全部都放在車庫裡,與同位素溫差發電機為伴,靜等其發酵成熟,剩下還有一批乾燥糞便尚未處理,唐躍也把它們安置在了車庫中,日後再來折騰。

    “老貓。”

    唐躍坐在舷窗邊上,托著腮往外望。

    “嗯?”

    老貓靠著桌子,翹著二郎腿,閉目養神。

    “上次麥冬跟我說,想給人類文明留下一點記錄。”唐躍扭過頭來,“寫個回憶錄什麼的,你認為怎麼樣?”

    老貓睜開一隻眼睛。

    “我問你,畢加索是哪國人?”

    唐躍愣了一下,畢加索是哪國人?這個初中歷史課上好像教過?不過年代太久遠,他已經記不清了,唐躍知道畢加索是個著名藝術家,但這個人是什麼年代哪個國家的他就不知道了。

    唐躍努力回憶了一下。

    好像是個歐洲人,還是個古代歐洲人。

    可能跟達芬奇同一個時代?

    “他的全名是什麼?”老貓接著問。

    唐躍:……姓畢名加索?

    “畢加索到1973年才去世,他的全名是巴布洛·迭戈·荷瑟·聖地亞哥·弗朗西斯科·德·保拉·居安·尼波莫羅·克瑞斯皮亞諾·德·羅斯·瑞米迪歐斯·西波瑞亞諾·德·拉·山迪西瑪·特立尼達·瑪利亞·帕裡西奧·克利托·瑞茲·布拉斯科·畢加索。”

    老貓搖了搖頭,閉上眼睛。

    “連畢加索的名字都記不住,還想給人類文明作傳?洗洗睡吧。”
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