Trong một khoảnh khắc, Đường Dược dường như quay trở lại một trăm năm trước, thời đại của Yuri Gagarin và Alan Shepard, khi các kỹ sư dốc toàn lực xây dựng những bệ phóng nặng hàng trăm tấn, sử dụng tên lửa R-7 và Redstone nặng gần ba mươi tấn, chỉ để đưa bảy mươi kilôgam tải trọng hữu ích lên vũ trụ.
Đây là sự bất đối xứng cực đại về mặt toán học và vật lý, khi nguồn lực khổng lồ như vậy cuối cùng lại chỉ tập trung vào một cá thể nhỏ bé.
Thời gian đằng đẵng trôi qua, con người đã có khả năng xây dựng trạm không gian, đặt chân lên Mặt Trăng, tiến về Hỏa Tinh. Họ đã quên đi sự cẩn trọng từng chút một và lối làm việc từng bước vững chắc thuở ban đầu. Động cơ oxy lỏng - cồn đầu tiên chỉ có năng lực vận tải quỹ đạo thấp chưa đầy ba tấn, tàu vũ trụ có người lái đầu tiên cũng chỉ dài vỏn vẹn hai mét.
Nhưng đó chính là bước khởi đầu của ngành hàng không vũ trụ nhân loại.
Khi Lão Miêu kiên quyết nói ra câu "Chúng ta chỉ cần phần lẻ này thôi", thời đại trong phút chốc như đảo ngược, trở về khoảnh khắc Korolev nói "không cần mặc bộ đồ phi hành" trên tàu Voskhod 1, trở về khoảnh khắc Von Braun nói "bắt đầu đếm ngược" tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy. Các kỹ sư đã tiêu tốn hàng tấn giấy nháp, tính toán trọng lượng từng gram một, chỉ vì cái phần lẻ nhỏ bé đó.
Sự huy hoàng của ngành hàng không vũ trụ nhân loại, chính là được giành lấy từng chút một từ cái phần lẻ nhỏ bé ấy.
"Thứ phải tiến vào bầu khí quyển không chỉ có tàu Eagle, mà còn có cả Orion, đúng không?" Đường Dược hỏi.
"Đúng vậy." Lão Miêu gật đầu, "Orion mới chính là chiếc thuyền cứu sinh đó, nó giống như Aquarius của tàu Apollo 13 vậy."
Tàu chuyển tiếp Hỏa Tinh Orion 2.
Một trong những con tàu vũ trụ khổng lồ nhất mà nhân loại từng chế tạo. Sở dĩ phải thêm từ 'một trong những' là vì Orion 1 cũng đồ sộ y hệt như vậy. Thay vì gọi chúng là tàu vũ trụ, chi bằng gọi là một trạm không gian có động cơ thì đúng hơn. Để cung cấp đủ không gian sinh tồn cho phi hành đoàn sáu người, đồng thời dự trữ đủ nhu yếu phẩm và tài nguyên sinh hoạt, cấu trúc của tàu Orion hoàn toàn khác biệt với các loại tàu vũ trụ thông thường.
Thân tàu chính là một giàn khung ghép nối ba đoạn, dài tới tám mươi tám mét.
Phía trước cùng của giàn khung là các tấm pin năng lượng mặt trời rộng sáu mươi mét, tổng cộng tám tấm, đây là mô-đun điện năng và năng lượng.
Ở giữa là khoang chỉ huy và khoang sinh hoạt, gồm tám khoang nhỏ được kết nối tuần tự, lắp đặt xung quanh giàn khung chính, đây là mô-đun trung tâm.
Cuối giàn khung là các bình chứa nhiên liệu khổng lồ cùng chín động cơ Raptor 10D sử dụng nhiên liệu oxy lỏng - methane theo chu trình cháy kín cao áp. Bình chứa nhiên liệu có thể nạp lại nhiều lần, động cơ có thể tái sử dụng, đây là mô-đun động lực.
Về mặt thiết kế, tàu Orion là một cấu trúc khá mỏng manh. Nó chỉ giống như ba viên kẹo hồ lô xiên trên một chiếc que mảnh khảnh, không thể tiến vào vùng trọng trường của Trái Đất hay Hỏa Tinh. Một khi chịu tác động của trọng lực, giàn khung chính chắc chắn không thể chịu nổi sức nặng của khoang phi hành đoàn và động cơ, sẽ lập tức bị vặn xoắn và gãy rời.
Ngày tiến vào bầu khí quyển cũng chính là lúc nó bị loại biên.
Tàu Orion sinh ra từ vũ trụ, sẽ trở về với Trái Đất.
"Ngươi muốn để Orion mang theo tàu Eagle tiến vào bầu khí quyển?" Đường Dược hỏi, "Chuyện này... chuyện này có khả thi không?"
Là một người có chút kiến thức về kỹ thuật hàng không vũ trụ, Đường Dược cảm thấy ý tưởng này quá điên rồ, có quá nhiều vấn đề không thể giải quyết.
Theo trực giác, tàu Orion chắc chắn sẽ tan rã, bốc cháy và phát nổ khi rơi ở tốc độ cao.
"Đôi khi..." Lão Miêu vẫy vẫy móng vuốt, "Công nghệ mới là thứ điên rồ nhất."
---❊ ❖ ❊---
"Tàu Orion 2 dài tám mươi tám mét, đó là chiều dài của giàn khung chính." Lão Miêu cầm cây bút, bắt đầu giải thích kế hoạch cho cả hai, "Nếu chúng ta..."
"Ném nó xuống." Mạch Đông và Đường Dược đều biết con mèo này định nói gì tiếp theo.
"...Đúng, nếu chúng ta ném nó xuống, ném vào bầu khí quyển, chắc chắn một trăm phần trăm nó sẽ tan rã và rơi vỡ." Lão Miêu cầm cây bút đặt nằm ngang trên mặt bàn, "Nó không thể hạ cánh theo cách đó, nhưng nếu chúng ta đổi hướng cho nó..."
Lão Miêu dựng đứng cây bút trong móng vuốt lên.
"Để nó hạ cánh theo cách này, thì mới có khả năng bảo đảm tính toàn vẹn của cấu trúc. Điều này được quyết định bởi vật liệu và cấu trúc của giàn khung. Khả năng chịu lực theo phương thẳng đứng của nó gấp năm đến sáu lần so với phương ngang. Trong quá trình hạ cánh, nó đang giảm tốc, lực tác động lên giàn khung là lực nén chứ không phải lực kéo... Chỉ cần chúng ta giữ cho nó luôn duy trì trạng thái thẳng đứng trong suốt quá trình hạ cánh, thì nó hoàn toàn có thể cắm thẳng xuống dưới một cách vững chãi!"
"Nhưng làm sao để giữ nó thẳng đứng?" Đường Dược hỏi, anh không thể tưởng tượng nổi làm cách nào để một chiếc que mảnh khảnh dài tám mươi mét có thể duy trì tư thế đứng thẳng ở trên không trung.
"Thập tự Korolev!" Lão Miêu đáp, "Hay nói cách khác, mô phỏng theo Thập tự Korolev!"
Thập tự Korolev? Đường Dược nhíu mày, anh mơ hồ nhớ ra thuật ngữ này dùng để mô tả cảnh các tầng đẩy của tên lửa Soyuz tách ra.
"Chúng ta có chín động cơ Raptor 10D, chín vòi phun có thể điều hướng, mỗi động cơ đều có lực đẩy đủ lớn." Lão Miêu giải thích, "Việc dựng đứng chiếc que này trên không trung thực ra không khó như ngươi nghĩ. Tổng trọng lượng của tàu Orion là bốn trăm lẻ chín tấn, trong đó ba trăm hai mươi chín tấn là nhiên liệu và động cơ, nghĩa là trọng tâm của nó nằm ở phía dưới đáy - vì khi hạ cánh, động cơ hướng xuống dưới."
"Chỉ cần bốn động cơ duy trì lực đẩy theo bốn hướng, thì chiếc que này sẽ đứng vững vàng trên không trung." Lão Miêu dựng cây bút trên đầu móng vuốt, "Dưới nặng trên nhẹ, trọng tâm thấp, như vậy mới có thể duy trì sự ổn định. Kỹ thuật tương tự thực ra đã rất chín muồi trên các loại tên lửa tái sử dụng. Tất nhiên trong quá trình này không được phép chịu bất kỳ lực đẩy ngang nào, cũng may là Hỏa Tinh không có khí quyển đáng kể, ở Trái Đất thì không thể làm thế này được, gặp gió ngang mạnh là tiêu đời ngay."
"Còn... còn rào cản nhiệt thì sao?" Mạch Đông hỏi.
"Không cần cân nhắc đến rào cản nhiệt đâu cô bé ngốc." Đường Dược xoa cằm, trầm ngâm vài giây, "Con mèo này muốn dùng phản lực để hạ cánh toàn trình, kiểm soát tốc độ rơi, nhưng nhiên liệu trên Orion có đủ dùng không?"
"Bingo! Đây mới là điểm mấu chốt." Lão Miêu búng tay, "Nhiên liệu là chìa khóa của toàn bộ kế hoạch. Chúng ta có tổng cộng chín động cơ Raptor 10D, trong bình chứa của Orion vẫn còn ba trăm tấn nhiên liệu. Nếu không đủ nhiên liệu thì mọi thứ đều vô nghĩa, giờ chúng ta hãy cùng làm một phép tính."
Mạch Đông và Đường Dược gật đầu.
Hy vọng đều đặt cả vào phép tính này của Lão Miêu.
"Lực đẩy chân không của một động cơ Raptor 10D là 900 kN, tức là chín mươi tấn, tổng lực đẩy của chín động cơ vượt quá tám trăm tấn." Lão Miêu nói, "Tốc độ tiêu thụ nhiên liệu trung bình của một động cơ Raptor là 60 gallon mỗi giây, đổi sang đơn vị mét là 227 lít. Tổng khối lượng của 227 lít hỗn hợp methane lỏng và oxy lỏng là 202 kilôgam."
Lão Miêu chỉ lên phía trên đỉnh đầu, "Nghĩa là, động cơ của con tàu đó, một động cơ Raptor 10, mỗi giây sẽ đốt cháy hai trăm kilôgam nhiên liệu. Mà chúng ta có tổng cộng ba trăm tấn nhiên liệu để tiêu thụ, nếu chín động cơ cùng hoạt động, lượng nhiên liệu này đủ dùng trong bao lâu?"
"Một trăm sáu mươi lăm giây." Mạch Đông lập tức đưa ra câu trả lời, "Chưa đầy ba phút."
Đường Dược giật mình.
Một trăm sáu mươi lăm giây là hoàn toàn không đủ.
Để hạ cánh an toàn từ quỹ đạo cao một trăm hai mươi lăm kilômét, một trăm sáu mươi lăm giây là tuyệt đối không đủ.
"Thời gian này rõ ràng là không đủ." Lão Miêu nói, "Tàu sẽ cạn sạch nhiên liệu ở độ cao vài chục nghìn mét, sau đó rơi tự do và tan xác."
"Vậy phải làm sao?" Đường Dược hỏi, "Ngươi đã nói là có hy vọng mà."
"Chúng ta phải cảm ơn những nhà thiết kế của động cơ Raptor 10D. Lực đẩy của một động cơ là chín mươi tấn, để hỗ trợ con tàu bốn trăm tấn hạ cánh, liệu chúng ta có cần phải bật cả chín động cơ không?" Lão Miêu mỉm cười.
Đường Dược lập tức hiểu ra.
Tổng trọng lượng tàu là bốn trăm lẻ chín tấn.
Lực đẩy một động cơ là chín mươi tấn, vậy chỉ cần bật năm động cơ là đã tạo ra tổng lực đẩy bốn trăm năm mươi tấn.
"Chúng ta có thể sử dụng công nghệ tiết lưu, kiểm soát lực đẩy của động cơ, chỉ bật năm động cơ, vậy các ngươi tính lại xem." Lão Miêu nói, "Nhiên liệu đủ duy trì trong bao lâu?"
"Hai trăm chín mươi bảy giây." Giọng Mạch Đông run rẩy, "Ít nhất là hai trăm chín mươi bảy giây."
"Đúng vậy, ít nhất là hai trăm chín mươi bảy giây, thực tế con số này còn lớn hơn nhiều, vì trọng lực Hỏa Tinh chỉ bằng hai phần năm Trái Đất, nên trọng lượng bốn trăm tấn của tàu Orion ở đây chỉ còn một trăm sáu mươi tấn." Lão Miêu gật đầu, "Cho nên lượng nhiên liệu tiêu hao thực tế còn ít hơn chúng ta tính toán. Trên thực tế, nhiên liệu của Orion đủ dùng trong mười hai phút."
"Mười hai phút, ở độ cao một trăm hai mươi lăm kilômét, chúng ta có thể kiểm soát tốc độ hạ cánh trung bình của tàu ở mức một trăm bảy mươi ba mét mỗi giây, còn chưa tới một Mach."
Đường Dược sững sờ.
Hốc mắt Mạch Đông bắt đầu đỏ hoe.
"Có lẽ cô có thể xuống được rồi." Lão Miêu quay đầu lại, rung rung đôi tai về phía Mạch Đông trên màn hình, cười hì hì, "Cô Mạch Đông."
