Kỷ nguyên công nghiệp tinh tế.
Khoảng 11 giờ 30 phút sáng ngày 24 tháng 6.
Tại khu vực cảng vũ trụ của trạm không gian "Thiên Cung", hai phi thuyền "Hậu Nghệ" và "Thường Nga" đã hoàn tất công tác bảo trì và kiểm tra kỹ thuật. Mọi vật tư cần thiết đều đã được nạp đầy, cửa khoang khổng lồ chậm rãi đóng kín, tĩnh lặng chờ đợi lệnh xuất phát hướng về phía Mặt Trăng.
"Quỹ đạo bay vòng".
Rất nhanh, mệnh lệnh từ trung tâm chỉ huy mặt đất đã truyền đến hai phi thuyền và trạm không gian "Thiên Cung".
Các cánh tay máy cố định hai phi thuyền từ từ thả lỏng, hai con tàu bắt đầu tách khỏi trạm không gian, tiến vào quỹ đạo bay vòng quanh Trái Đất.
Việc lựa chọn bay vòng thay vì trực tiếp hướng thẳng tới Mặt Trăng ngay từ đầu là để giải quyết vấn đề vận tốc khởi điểm của phi thuyền.
Khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng dao động từ 360.000 km đến 400.000 km, với khoảng cách trung bình là 380.000 km. Đây là khoảng cách xa nhất mà nhân loại từng đặt chân tới.
Vì khoảng cách quá lớn, phi thuyền cần đạt được vận tốc đủ cao. Nếu không, thời gian di chuyển quá dài sẽ trở thành một thử thách khắc nghiệt đối với vật tư trên tàu cũng như các phi hành gia.
Khi bay trên quỹ đạo Trái Đất, tận dụng lực hấp dẫn của hành tinh, phi thuyền sẽ di chuyển theo quỹ đạo hình elip: tốc độ chậm khi ở điểm viễn địa và nhanh nhất khi ở điểm cận địa.
Bằng cách tận dụng lực hấp dẫn của Trái Đất để tạo ra vận tốc ban đầu, phi thuyền có thể tiết kiệm đáng kể năng lượng cần thiết cho quá trình gia tốc.
"Hậu Nghệ" và "Thường Nga" liên tục bay vòng trên quỹ đạo Trái Đất, thông qua việc điều chỉnh quỹ đạo, vận tốc của hai phi thuyền ngày càng tăng cao.
"Hướng về Mặt Trăng".
Đúng 12 giờ trưa, mệnh lệnh từ trung tâm chỉ huy mặt đất lại được truyền tới.
Lúc này, phi thuyền "Hậu Nghệ" vừa bay đến điểm cận địa, nơi nó đạt được vận tốc lớn nhất.
"Oanh".
Hệ thống đẩy nhiên liệu phụ trợ trên phi thuyền "Hậu Nghệ" bắt đầu kích hoạt, một luồng đuôi lửa rực rỡ phun ra từ phía sau, kéo dài trong không gian thành một vệt sáng dài.
Dưới sự thúc đẩy của hệ thống động lực phụ trợ, "Hậu Nghệ" thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái Đất, lao nhanh về phía Mặt Trăng.
Lúc này, nhờ tận dụng lực hấp dẫn của Trái Đất, nó đã đạt được vận tốc ban đầu ấn tượng là 20 km/giây.
Nếu duy trì vận tốc này, phi thuyền sẽ mất khoảng 6 giờ đồng hồ để đến được Mặt Trăng.
Tuy nhiên, vận tốc này vẫn chưa đủ. Hệ thống đẩy nhiên liệu trên tàu vẫn không ngừng phun lửa để tiếp tục gia tốc. Chỉ khi đạt đến ngưỡng 40 km/giây, nó mới dừng quá trình này lại.
Phía sau "Hậu Nghệ", phi thuyền "Thường Nga" cũng nhanh chóng thoát khỏi sự trói buộc của trọng lực Trái Đất theo cách tương tự, để lại vệt sáng dài phía sau và lao nhanh về phía Mặt Trăng.
Vận tốc của hai phi thuyền liên tục tăng lên. Nửa giờ sau, chúng đạt tới vận tốc thiết kế là 40 km/giây. Hệ thống động lực phụ trợ ngừng hoạt động, phi thuyền bắt đầu dựa vào quán tính để di chuyển trong hư không hướng về phía Mặt Trăng.
Trong hành trình tinh tế, giai đoạn tiêu tốn năng lượng nhất chính là lúc bắt đầu gia tốc và cuối cùng là giảm tốc. Khoảng thời gian và lộ trình ở giữa gần như không cần tiêu tốn năng lượng, chỉ cần dựa vào quán tính là đủ.
Việc hai phi thuyền dừng gia tốc ở mức 40 km/giây cũng có lý do khoa học sâu xa.
Dựa trên công thức tương đương khối lượng - năng lượng của Einstein, chúng ta biết rằng vật thể có vận tốc càng cao thì động năng mang theo càng lớn. Xét theo tư duy ngược lại, để gia tốc một vật thể lên vận tốc càng cao thì năng lượng tiêu tốn cũng càng lớn.
Khi phi thuyền đạt đến vận tốc 40 km/giây, việc tiếp tục gia tốc sẽ khiến năng lượng tiêu hao tăng vọt, trong khi hiệu quả thu lại ngày càng thấp.
Rất có thể khi tiêu tốn 1 đơn vị năng lượng, vận tốc chỉ tăng thêm được một chút, điều này hoàn toàn không kinh tế.
Quan trọng hơn, khi sắp đến Mặt Trăng, phi thuyền còn cần thực hiện quá trình giảm tốc. Vận tốc càng cao thì năng lượng tiêu tốn cho việc giảm tốc càng lớn.
Vì vậy, sau khi các nhà khoa học tính toán và cân nhắc tổng thể, đặc biệt là nguồn năng lượng dự trữ trên tàu, vận tốc 40 km/giây đã được xác định là con số tối ưu nhất.
Trong hư không vũ trụ bao la, "Hậu Nghệ" và "Thường Nga" tựa như hai đốm lửa nhỏ bé đang miệt mài di chuyển giữa không gian vô tận.
Dù vận tốc gần 40 km/giây đã là mức nhanh nhất của nhân loại hiện nay, nhưng chỉ trong môi trường vũ trụ, vận tốc này mới có thể được thực hiện.
Thế nhưng, so với sự mênh mông vô tận của vũ trụ, hai con tàu vũ trụ này dường như vẫn chỉ đứng yên tại một điểm, không hề có bất kỳ sự dịch chuyển nào.
Đặt mình vào giữa không gian sao trời bao la, con người thậm chí sẽ nảy sinh một loại ảo giác rằng bản thân đang đứng yên bất động, mãi mãi chỉ nằm tại một tọa độ duy nhất.
Dù nhìn về hướng nào, dường như cũng chẳng có bất kỳ thay đổi nào cả. Những vì sao vẫn là chùm sao ấy, đen nhánh, ảm đạm, điểm xuyết ánh sáng lấp lánh, còn lộ trình phía trước dường như dài đằng đẵng không có điểm dừng.
Chỉ khi cứ sau nửa giờ nhìn lại Trái Đất, người ta mới phát hiện hành tinh này đang dần thu nhỏ lại, trong khi phía trước, mặt trăng đang từ từ lớn dần trong tầm mắt.
Hai con tàu vũ trụ đã dừng gia tốc, các phi hành gia trên tàu cũng bắt đầu chìm vào giấc ngủ.
Họ cần duy trì thể lực và tinh thần sung mãn nhất. Quá trình bay theo quán tính này kéo dài vài tiếng đồng hồ, đây là khoảng thời gian lý tưởng để họ tranh thủ nghỉ ngơi.
Khi tới gần mặt trăng, thời khắc lịch sử sẽ đến, và quan trọng hơn là hàng loạt nhiệm vụ đang chờ đợi phía trước, khi đó họ sẽ không còn sự thảnh thơi này nữa.
Những phi hành gia này đều đã trải qua huấn luyện chuyên biệt, nên họ có thể nhanh chóng chìm vào giấc ngủ theo ý muốn. Nếu là người bình thường, e rằng lúc này khó lòng mà chợp mắt được.
Mặt trăng trong tầm nhìn đang dần lớn hơn, tỏa ra ánh sáng rực rỡ đầy mê hoặc, còn phía sau, Trái Đất cũng phát ra ánh sáng huy hoàng, vô cùng xinh đẹp.
Trung tâm chỉ huy dưới mặt đất tạm thời không làm phiền thời gian nghỉ ngơi của phi hành đoàn. Hệ thống điều khiển tự động trên tàu luôn duy trì liên lạc với Trái Đất; khi thời gian tới, hệ thống sẽ tự động nhắc nhở và đánh thức các phi hành gia để bắt đầu giai đoạn tiếp cận mặt trăng đầy căng thẳng.
Tần Nghị cảm thấy hơi nhàm chán, bởi khi tàu bay theo quán tính, đây là lúc an toàn nhất và cũng chẳng có việc gì để làm.
Nghĩ đoạn, Tần Nghị trở về khoang nghỉ của mình, chuẩn bị đánh một giấc ngon lành. Rất nhiều nhà khoa học và kỹ sư lúc này cũng có cùng dự định như anh.
Phi hành gia cần duy trì tinh thần tỉnh táo, và các nhà khoa học, kỹ sư cũng vậy. Bởi lẽ, khi thực sự đổ bộ lên mặt trăng, họ sẽ là những người bận rộn nhất, nên cần tranh thủ thời gian để hồi phục sức lực.
Trở về phòng, Tần Nghị theo thói quen lấy điện thoại ra kiểm tra xem công ty có vấn đề gì phát sinh không. Mọi việc ở công ty vẫn ổn, thay vào đó, Ôn Tuyết Oánh đã gửi đến rất nhiều tin nhắn bày tỏ nỗi nhớ.
Nhìn thấy những dòng tin ấy, Tần Nghị tràn ngập hạnh phúc. Anh suy nghĩ một chút rồi viết một bài thơ tình gửi lại.
Đang định tắt điện thoại để ngủ trưa, một thông báo mới bật lên trên WeChat, không ngoài dự đoán, đó là tin tức về chuyến bay chở người lên mặt trăng lần này.
Đài truyền hình đang thực hiện phát sóng trực tiếp toàn bộ hành trình. Khoảng thời gian bay theo quán tính khá tẻ nhạt, nên họ đã mời một vài chuyên gia và học giả đến để phổ cập kiến thức về vũ trụ và thiên văn.
Tần Nghị nhấn vào xem, bắt đầu theo dõi với sự hứng thú.
"Mọi người có thể thấy, hệ thống động lực phụ trợ của tàu 'Hậu Nghệ' và 'Thường Nga' đã ngắt, hiện tại tàu đang bay dựa vào quán tính trong không gian."
"Trong môi trường vũ trụ, vì không có không khí nên về mặt lý thuyết, sẽ không có bất kỳ lực ma sát nào. Do đó, bay theo quán tính là giai đoạn tiết kiệm năng lượng nhất."
"Theo tính toán của tôi, hai con tàu sẽ duy trì trạng thái bay theo quán tính trong hơn hai giờ nữa, sau đó sẽ bắt đầu giảm tốc."
"Tại sao phải giảm tốc?"
"Bởi vì lực hấp dẫn của mặt trăng rất nhỏ, tất nhiên là khi so sánh với Trái Đất. Do lực hấp dẫn nhỏ, nên một khi tốc độ quá nhanh, mặt trăng sẽ không thể 'bắt' được hai con tàu, dẫn đến nguy cơ chúng sẽ bay sượt qua mặt trăng."
"Vì vậy, trong chuyến bay chở người lên mặt trăng, việc bị lực hấp dẫn của mặt trăng bắt giữ là một trong những giai đoạn nguy hiểm nhất. Nếu tốc độ quá cao và bay lướt qua mặt trăng, thì coi như thất bại."
"Do đó, tốc độ của hai con tàu bắt buộc phải giảm xuống mức đủ thấp để có thể bị lực hấp dẫn của mặt trăng giữ lại. Quá trình này sẽ tiêu tốn rất nhiều thời gian."
"Lực hấp dẫn của mặt trăng quá yếu, vận tốc thoát ly của nó chỉ khoảng 2.4 km/s. Hiện tại tàu đang bay với tốc độ 40 km/s, có thể thấy việc giảm tốc sẽ cần một khoảng thời gian rất dài."
"Đây là một điểm mấu chốt cực kỳ quan trọng trong chặng tiếp theo."
"Sau đây, xin mời chuyên gia Vương chia sẻ thêm về quan điểm của ông."
"Vâng, thực ra giáo sư Trương vừa rồi đã nói rất đầy đủ. Trong du hành vũ trụ, phương thức tiết kiệm năng lượng nhất chính là tận dụng tối đa lực hấp dẫn của các thiên thể có khối lượng lớn như Trái Đất, mặt trăng, sao Hỏa... để thực hiện các thao tác tăng tốc và giảm tốc."
"Vài năm trước, bộ phim Lưu lạc địa cầu rất nổi tiếng. Trong quá trình hành tinh này lưu lạc, tại sao lại phải tiếp cận sao Mộc? Thực chất chính là để tận dụng lực hấp dẫn khổng lồ của sao Mộc nhằm đạt được tốc độ gia tốc lớn hơn..."
Tần Nghị xem vài phút liền hiểu rõ vấn đề. Những chuyên gia và giáo sư được mời đến đài truyền hình để tọa đàm tuy giảng giải không sai, việc phổ cập khoa học cho đại chúng cũng khá tốt, giúp người bình thường có thêm kiến thức về vũ trụ.
Thế nhưng, đối với một nhà khoa học ở tầm cỡ như Tần Nghị, những kiến thức này hoàn toàn không có giá trị học thuật. Mọi thứ họ đang nói, Tần Nghị đều đã nắm lòng từ lâu.
"Cũng tốt, phổ cập kiến thức khoa học vũ trụ cho công chúng là điều nên làm. Tuy nhiên, nội dung cần có sự định hướng, tốt nhất nên mô tả vũ trụ là nơi chứa đựng vô vàn tài nguyên quý giá, như vậy mới có thể thu hút thêm nhiều người dấn thân vào công cuộc chinh phục tinh tế."
"Có thể nhấn mạnh thêm về tài nguyên và khoáng sản trên Mặt Trăng, bởi lợi ích kinh tế mới chính là động lực thúc đẩy lớn nhất."