审判—30(1 / 1)
元宇宙公司被卷入了这场本世纪最大的连环谋杀案,加之控制中心系统被部分破坏,元宇宙二号虚拟空间再次被关闭。各国政府对元宇宙二号的评价毁誉参半,对于它的命运,有人认为这种让大量真实的人类个体疯狂涌入虚拟空间的做法是是反人类的,也有人认为这种虚拟空间是社会发展的必然产物,人们都在为元宇宙二号是否应该继续存在而争论不休。此后几年时间里,世界很多城市发生了元宇宙玩家集会和示威游行,有的城市还出现了暴力事件,庞大的玩家队伍阻断交通,破坏公共设施,用石块攻击当地政府大楼。对大多数中低收入者来说,他们在现实世界中不能达成的种种欲望,进入元宇宙以后都可以获得满足,而现实世界中的种种不如意,在元宇宙里也可以得到忘却,因此他们坚决要求重开元宇宙,并且希望能够一直在元宇宙里生活,不愿意回到现实中去。在全世界数以亿计玩家的压力下,政府不得不考虑让元宇宙二号重新开放。
面对元宇宙二号发生的一系列悲剧,刘昕总是想起从前,要是当时自己不要如此懦弱和胆怯,或许就能保护王茜不死,要是自己不打电话给王茜去找表哥,表哥或许也不会死去,这一幕幕往事就像金字塔里能够吞噬一切的食尸虫,无情地撕咬着刘昕那颗已经破碎的心。
从此以后,本来话不多的刘昕越来越不喜欢说话,他像个机器人一样每天按部就班地上班,工作,回家,见到从前的同事朋友也很少说话,妈妈曾经跟他谈了几次心里话,一点作用都没有。一天刚吃完饭,他的爸爸老刘打开电视等新闻联播,刘昕拿出手机打开一个雷达三维波瓣的全息图像在他们家那很陈旧的房间里晃来晃去,让整个房间充满绿色的荧光,老刘慢条斯理地对他说:“孩子,出去外面走走吧,现在老是摆弄这些东西对你没什么用。”刘昕没说话,就把三维全息图关了,眼睛看着电视也没看内容,似乎在发呆。
“孩子,挫折是人生不可分割的一部分,一个人在社会上生活的最低要求是要学会笑对人生。”老刘语重心长地说,刘昕继续沉默着,老刘继续说:“你也许不相信我的话,但你可以看看历史,历史上每一个开国帝王或者伟大帝王的生活史都是一部血泪史,要是他们沉沦了,那个创造历史的人就属于别人,跟他无关了。”
“知道了,爸爸,谢谢你。”刘昕终于挤出了一句话。
“按照你的标准衡量,也许我是一个失败者,但是生活他就是生活,不是金钱、权利、名誉和地位等等东西可以替代的,要是没有生活也不再会有感情,也不会再有乐趣。我给你的忠告就是搭理好你自己的生活,在这个问题上没有人能帮得了你。”老刘继续给他灌心灵鸡汤。
“爸爸,从事业上来说,你不算一个成功的人,从个人来说,我认为你是一个豁达的人,是一个开明的人,我尊重你的人生选择,为了我自己的生活,我会振作的。”听刘昕说出了这席话,老刘点点头。其实刘昕他本来不是一个懦弱的人,不是一个能够随意像困难低头的人,在爸爸这席话的激励下,他振作精神,把心思重新放到对超远程通信的研究工作上来。
研究所领导一直在强调,人类太空远航事业在蓬勃发展,而上海物理研究所新一代超远程通信系统研究仍未取得重大进展,太空运输的发展急需一套可靠的超远程通信和信息交换系统来实现太空安全航行。在所里,以前很多支持中微子通信和量子通信的研究人员也开始转而支持传统的电磁波通信研究。在跟老张的那次聊天以后,他的话常常萦绕在刘昕心里,刘昕提也在逐渐反思目前的研究工作,他跟同事谈起研究所当前工作时总是说,这项研究能够充分发挥电磁波通信这种成熟的通信技术潜力,实现超远程信息传递,用于弥补新型通信技术实现技术突破前的缺口。他认为目前回到大功率电磁波雷达的研究上是一种恰当的选择,他的想法获得了研究所很多老同志的支持。但也有研究所老同志善意提醒刘昕说:“作为同一团体中的一员,你应该主意自己的言行,不要在团队中制造分裂”。刘昕觉得他说的话很有道理,沉默地点点头。
中微子通信和量子通信研究投入实用前的确急需一种可靠的通信方式来弥补这个时间差,但是支持电磁波超远程通信系统研究的保守派和支持中微子和量子超远程通信系统研究的激进派,两派支持者无休止的争论耗费了研究员们大量的精力,对研究所正常的研究工作造成了一定负面影响,至于引力波通信,很多人非常担心超高密度物质会形成微型黑洞,弄不好会把整个地球吸进去,所以很少有人敢于提出引力波通信方案。
一个阳光明媚的早晨,研究所召开紧急会议,在会议室里,研究所乔主任说:“几天前,全国物理研究所负责人召开紧急会议,会议指示,我国科研机构不能一直处于闭门造车的封闭状态,要紧跟时代潮流。当前,地球航天事业蓬勃发展,也造成了基础科技、通信系统、航行管理、法律法规等社会服务的滞后现象。目前行星能源开发公司使用由多部小型激光雷达对目标舰只进行定位,由于雷达间角过小,激光雷达通信系统定位精度低,通信盲区多、时间长,容易丢失目标,没有形成完整的通信系统,地球航天事业急需一个可靠的太空超远程通信系统,很多大国正在竟相研制这个系统。太空超远程通信系统作为未来太空通信建设的标准方案一但通过国际宇宙通信组织的认可,将使研发国在未来几十年里主宰世界太空超远程通信系统建设,所以这个研究项目是一个国家主宰太空建设的钥匙,无论对研究所还是对整个国家,都具有极其重大的意义。国内外已有多个太空超远程通信系统上报国际宇宙通信组织审核,皆因种种原因未被采纳,新的太空超远程通信系统不断被提出来,这些系统技术状态正在逐步成熟,新的系统被国际宇宙通信组织采纳只是一个时间问题,我们不能再埋头搞研究,等待基础研究技术突破了,而应该着眼眼前技术开展实用化研究并及时投入运用,留给我们的时间不多了。”乔主任提出目前国际宇宙通信组织对太空超远程通信系统的要求:
以地球太空轨道为基点建立全天候太空信息通信控制中心,在雷达有效范围内无死角。地球太空轨道目前有多条太空电梯和太空纳米材料管,是人类最有条件开展大型工程建设的太空基地,在地球轨道建立一个以太阳黄道面为目标的超大型太空雷达,雷达信号涵盖地球、火星、木星、土星,乃至天王星一带,雷达实现实时通信和实时定位的距离至少要达到13个天文单位,完全覆盖土星。
刘昕博士和同事们初步讨论了这个系统的一些初步设想:
建设和改进稳定可靠的激光雷达通信站。原行星能源开发公司在地球同步轨道上建了一个激光雷达通信站,由于该系统是地球激光雷达的简单放大版,坐标定位精度比较差,常常十天半个月时间找不到目标舰只,有时候突然出现在地球附近才被发现,这也是目前太空案件多发的原因之一,现在要着力解决激光雷达通信站原有的弊端。
为太空舰只自身安装主动通信装置和惯导系统。现有大小太空舰只所安装的激光雷达通信系统已基本能满足太空舰只航行的需求,但是有这些系统基本照搬地球上航海航空激光雷达,没有考虑太空低温、高辐射等特殊环境,故障率比较高,只要针对太空环境做一些相应改善就可以了。除了激光雷达以外,大部分舰只还安装了一个惯导系统,就是直接把地球上航空惯导系统搬到太空舰只上,这个惯导系统的特点是横纵坐标比较精确,垂直坐标的准确性比较差。在太空飞行的运输舰可以随意飞离黄道面很远的地方,飞离太阳黄道面的舰只在脱离雷达监控以后,在没有控制中心主雷达引导的条件下,全靠惯导系统指引返航,因此要大幅提高惯导系统的精确度。
随后,所里多次招开主题会议,刘昕博士和各新老研究员根据乔主任提出的要求,充分讨论了以下问题:
关于安装船用通信雷达和惯导系统的问题。为了保证太空航行安全,为联合国大型主力战舰、pe1型和peii型运输舰等舰只安装激光通信雷达、电磁波通信雷达和惯导系统。激光通信雷达是目前太空舰只上最重要的超远程通信和太空定位雷达,激光雷达对能量的消耗是非常低的。在不考虑大气遮蔽的条件下,一支小小的激光笔从国际空间站对着地球发射激光,从地球上看激光笔的亮度将和夜空中最亮的“天狼星”差不多,而美军的导弹杀手从火星上发射功率5万千瓦的激光,从地球上看,它的亮度竟然能达到太阳的一半,很容易就能被观查到。居于激光雷达的这个优点,大型舰只携带的能源完全可以保证激光通信雷达长期开机,假如舰只和激光通信雷达站相互脱离对方的激光通信雷达光斑,就只能依赖惯导系统推算舰只自身的大体位置,再通过雷达系统寻找一些行星、雷达站和其他运输舰作为参照物来实现重新连接,目前船用惯导系统和航空惯导系统技术非常成熟,虽然在太空使用中需要加以改进,但整体来说没有不可克服的困难。小型民用舰只在近距离航行中完全可以直接安装地球上船用的双坐标惯导系统,对自身进行大概定位。对联合国大型主力战舰、pe1型和peii型运输舰等大型舰只可以安装一个类似地球上船用中频三坐标雷达或者小型散射激光雷达,主要目的是在激光通信雷达脱离光斑失去目标时,利用电磁波雷达或者小型散射激光雷达探测范围大的特点开机探测周围的雷达站、舰只等目标作为参照物和信号中转站重新完成通信连接,但是这种雷达最大通信距离受舰载能源消耗的限制,功率不会太高,作用距离有限,而且小型舰只无法安装,因此这些雷达只能作为大型舰只的备用雷达。
提高激光雷达通信站的可靠性问题。普通舰只在地球上航行时不可能飞上太空或者沉入大海,只需要考虑横纵坐标就能确定一艘船的位置,即使是航空飞行器纵坐标的最高和最低限也只有1公里左右。而太空环境下,绝大多数舰只主要在太阳黄道面航行,具有太空专业知识的人都知道,太阳黄道面是一个泛空间,假如一艘太空舰只从地球飞往距离木星2469万公里的木卫十九来计算,人类太空飞行器有可能在太阳黄道面垂直坐标近5万公里的上下范围内航行,再考虑到飞行器小范围的偏航安全引导的需求,至少需要考虑垂直坐标的高差达到一亿公里,仅仅把太阳黄道面简单地看做一个平面来处理更容易丢失目标。激光雷达通信站相对电磁波通信雷达而言,体积小,重量轻,结构简单,通信容量大,抗干扰能力强,建设成本低,工程不复杂,无疑是真空环境下最具使用价值的雷达,只要装有激光信号接收装置的太空运输舰只保持在光斑内,就可以确保指挥中心和太空舰只之间的正常通信。在激光雷达的实际运用中,只要位于不同区域的三个雷达监测到太空舰只,就可以通过三角函数计算出该舰的三维坐标,对舰只的三维坐标进行精确定位。我们可以在地球空间站、月球空间站和火星空间站建设三个激光通信雷达站,另外在水星、土卫六或者其他地方建设一个激光通信雷达站作为备份,从而实现三坐标定位。我们知道人类的激光不是一种真正平行的光,在遥远的距离上还是会发散成为巨型的光斑,以美军导弹杀手激光为例,激光从地球到达火星表面时的光斑直径在32187公里,这也给激光通信雷达把目标舰只纳入光斑内提供了冗余空间,降低了激光雷达对太空舰只定位的难度。
刘昕博士和同事们认为,通用型激光雷达还是非常容易丢失目标,建设一个全方位无死角的大型雷达势在必行。因为太阳系八大行星都是在围绕太阳做圆周运动,驶往不同行星的舰只以及不同时间段驶往同一行星的舰只从地球出发的角度都是不一样的,再考虑提前量,算法更加复杂。虽然激光雷达光斑在某个范围内可以散射到数百平方公里,但对于动辄上亿公里的太空,使用这个激光光斑漫无目的地寻找特定太空舰只就像黑夜里拿着手电筒在森林里寻找一只走失了的小兔子一样困难,所以目标舰只脱离光斑后仅仅依靠小型激光雷达自身很难重新找回来,只能依赖其他系统定位目标再用激光雷达进行精确定位。激光类雷达的另一个缺点就是光线直线投射时容易被恒星和行星阻挡,尤其是通信站所环绕的母星阻挡时间最长,比如建在地球上空的激光雷达站长时间无法联机地球背面的太空舰只,所以地球空间站的雷达对特定目标的监测受地球的阻挡时间最长,太空舰只本身处于太阳或者行星背面时也存在同样的阻挡问题,在信号被阻隔的这段时间内雷达站和舰只自带的激光雷达必然会相互丢失目标,只能等待激光雷达通信站或者太空舰只本身越过作为阻挡物的太阳或者行星以后重新进行定位,这段时间成为太空航行时激光雷达通信盲区,太空舰只走出盲区后无法重新联机的情况时有发生,这也是激光雷达通信本身最大的缺陷。根据目前国际宇宙通信组织和世界太空军同盟的要求,该系统只能做为太空超远程通信系统辅助系统的地位而存在。
刘昕博士和同事们通过认真分析了激光雷达的利与弊。以上激光雷达通信容易失联和存在盲区等问题都不是提高雷达定位精度可以解决的,而是需要一个超大型实时监控雷达不间断地获取这些舰只的相对位置,为激光雷达的精确定位和实时通信提供参数,这个是超远程雷达通信系统建设的关键设备。所以,最迫切的需求还是全天候无死角通信雷达,建设难度最大的也恰恰是这个雷达。当前人类超远程探测人造目标的距离是整个地球,大约4万公里,现在太空通信的要求是最低13个天文单位,相当于近2亿公里,比地球最远的人造目标探测距离提高了5万倍,即使是不考虑能源和原材料消耗,研发也存在非常大的困难,开展如此规模的项目建设要出现问题,谁也承担不起,因此要开展这样的项目建设必须进行充分讨论,尽可能排除不可知因素。
经过一段时间的磋商,刘昕博士和同事们又把目光集中在卡脖子的控制中心超远程通信雷达建设问题上,并提出以下设想:
首先散射激光雷达方案。利用光在真空中不易衰减的特点建设一部巨型有一定散射角度的散射激光通信雷达,激光的散射角和窄波束天线类似,利用旋转激光器实现36度不间断的光波投射。散射激光通信系统要依靠对目标区持续发射一定强度的激光并接收反射光来实现通信,如果发射光太弱,接收到的反射光就会减弱几个数量级,从而导致雷达接收的这些反射光和宇宙射线混杂在一起无法区分开。要实现数十亿公里超远程通信依然要建设很大的激光发射器发射高强度光源来获得比较好的通信效果,而光源的强度大,激光所蕴含的能量也随之升高,这种超强激光未充分散射前在一定距离范围内具有相当强的破坏力,近距离上能够熔化太空舰只和灼伤人体,较远的距离上长时间处于光斑内依然会显著加热太空舰只,或者致人眼睛受伤。解决这个安全问题的办法倒是挺简单,就是在激光杀伤区安装一些类似地球上防盗系统的激光警告装置,让激光发射器和接收器悬浮在真空中发射醒目的警告色激光,让太空舰只在较远范围内看到有色激光警告,在舰只强行闯入危险区时舰只或者飞行器还会收到无线电警报,这个办法基本解决了散射激光雷达的使用安全问题。另外一个问题是前面谈到的盲区问题,以地球雷达站为例,当激光雷达站绕到地球的另一面时,地球对太空雷达信号形成较长时间的阻隔,从而形成一个比较大的盲区,月亮、木星和土星背面盲区往往是人类活动比较集中的地区,由于激光直线行走的特点,这些被太阳、地球、月亮和行星阻挡而产生的大大小小的盲区将会交替出现。居于激光雷达的这个特点,即使是给八大行星各安装一个散射激光雷达,从理论上来说也无法完全消除这些盲区,假如有人打算刻意躲避散射激光雷达的侦测,只要根据星系运行角度像躲猫猫一样躲在太阳或者大行星后面,就能避免被通信信息控制中心的侦测,这就是该系统的一个重大缺陷。弥补办法是在地球上建设两个相对位置的雷达站避开地球对雷达波的遮挡,在每一个大行星安装三颗中继通信卫星作为补充,在激光通信雷达位于太阳背面时依然无法向信息通信控制中心传输数据,有时候这个时间会长达几个小时。曾经有国外机构向国际宇宙通信组织上报类似的散射激光雷达通信系统,得到国际宇宙通信组织的基本认可,没想却遭到联合国旗下的世界太空军同盟的坚决反对,他们反对的理由是目前地球航天联盟具有强烈的分裂意识,时刻准备着独立于联合国之外。对太空军来说,他们可以容忍使用低精度的雷达对地球航天联盟进行实时监控,要是太空信息通信控制中心雷达存在盲区,地球航天联盟有可能背着联合国和世界太空军同盟在盲区里搞事,战时要实时保护这些卫星,这是他们完全不能容忍的,几年前发生的波罗的海运输舰失踪案可以看出通信盲区的危害。居于世界太空军同盟掌握着强大的太空军事力量,他们的意见对国际宇宙通信组织有举足轻重的份量,该方案最终未获得通过,到此为止,激光雷达通信系统只能作为辅助通信系统而存在。
随后又有同事提出应用古老的八木天线或者抛物面天线方案。这些天线都具备所有老式天线共有的特点:首先是抗干扰能力差,在战争时期容易受敌方干扰。其次是在未来的太空战争中容易损毁。有可能和人类发生冲突的地球航天联盟军事能力还比较差,他们很难公开挑衅联合国,目前对他们采取的措施主要是军事检查和雷达监督,由于联合国巨型太空战舰每次出行成本高昂,用雷达进行实时监督是最理想的方法,从目前的条件看,这种老式的雷达至少还有2年的使用窗口期,甚至更长。曾有跨国公司在研究太空超远程通信雷达时无限增加发射功率,导致天线r/t单元熔化,不过这也算不上什么新鲜事,毕竟前苏联米25战斗机的雷达能在3米以外烤熟兔子,即使是在不考虑能量消耗的条件下,巨型天线能否承受前所未有的发射功率带来的发热也是个未知数,需要进一步研究。