七五年,四月。
缅国,【盘古基地】超导实验室。
周工程师已经连续工作了三十六个小时。
咖啡喝了一杯又一杯,眼眶熬得通红,但他的目光始终没有离开过那台低温测试仪的屏幕。
屏幕上跳动的曲线,每一条都代表着一种化合物从正常态到超导态的转变。
大多数曲线在极低的温度下才出现下降,少数几种在稍高的温度显示出微弱的转变,但都不够稳定。
他揉了揉眼睛,重新检查了一遍实验数据。
两个多月来,他和团队对月壤中分离出的数百种化合物进行了系统测试,筛选出二十多种有超导潜力的样品,然后反复制备、提纯、测试。
大多数样品在液氦温度(约零下二百六十九摄氏度)以下才表现出超导性,虽然比已知的超导材料温度略高,但距离“常温”还差得远。
桌子上摊开着十几份测试报告,每一份都是精心记录的数据和曲线图。
周工程师用红笔在其中一份上画了个圈,那是昨天刚刚合成的一种新的化合物。
月壤中一种稀有矿物的衍生物,经过特殊的烧结工艺处理后,在零下一百二十摄氏度时电阻突然降为零。
这是迄今为止最高温度的超导转变,虽然离常温还有距离,但它证明了一件事。
月壤中的矿物组合,确实具有地球上从未见过的超导潜力。
“周工,样品编号S-027的磁化率测试完成了。”
助手小刘走进来,手里拿着一份数据报告,“在零下一百二十度以下,完全抗磁性。确认是超导。”
周工程师接过报告,仔细看了一遍。
迈斯纳效应,超导体的另一个特征。
电阻归零和完全抗磁性,两者兼备,毋庸置疑。
“S-027的成分分析呢?”他问。
“已经送到分析室了。初步结果下午出来。”
周工程师点了点头,拿起桌上的红色电话,拨了叶昊的加密号码。
“叶先生,有一个阶段性成果需要向您汇报。”
“说。”
“我们在月球南极区域采集的月壤样本中,分离出一种从未在地球上发现的矿物组合。经过人工合成后,得到了一种在零下一百二十摄氏度以下表现出超导特性的化合物。这是目前蓝星上临界温度最高的超导材料,比已知的任何超导体都高出约五十度。”
电话那头沉默了几秒。
“零下一百二十度。”
叶昊重复了一遍,“还不够。我们的目标是常温。”
“我知道。S-027的晶体结构很特殊,理论计算显示,通过掺杂和结构调控,临界温度还有很大的提升空间。但我们需要更多的月壤样本,来自不同区域的。不同的地质条件可能孕育出不同的矿物组合。”
“样本没问题,要多少有多少。但我不想等到下周。”
叶昊的语气很平静,“你现在需要的是更多区域的原位样本,对吧?”
“对。”
“三天后,我会给你一批新样本。来自‘揽月二号’着陆点周围不同方向的采样点。另外,你的设备清单我看了。低温测试仪、x射线衍射仪、电子探针……这些大型设备,我会分批直接送到你实验室。不需要申请、不需要运输、不需要清关。”
周工程师深吸一口气。
他知道叶先生说到做到,那些设备会像变魔术一样出现在他实验室门口。
但他还是忍不住问了一句:“叶先生,设备的安装调试需要时间……”
“你只管准备好实验方案。设备到了,安装调试我来解决。”
挂断电话,周工程师靠在椅背上,盯着天花板。
零下一百二十度,离常温还差一百五十度。
但每一步提升,都是人类从未到达的高度。
......
四月十五日,深夜。
叶昊躺在深镇南头区委宿舍的床上,意念一动,出现在“揽月二号”着陆器旁。
月球的天空漆黑如墨,星辰静止而明亮。
太阳低悬在地平线上,阳光斜照在航天服上,反射出刺目的白光。
叶昊在着陆点周围选择了五个方向,每个方向步行约十分钟,每隔一段距离采集一份表层和次表层样本。
月壤松软,一铲下去就是一个坑。
他将样本分别装入不同编号的密封容器,收进空间。
然后,他没有急着返回。
他走到那面白旗旁,站了一会儿。
铭牌还在那里,埋在白旗旁边的月壤下。
叶昊蹲下身,用手铲刮了些表层的月壤装进一个小瓶里,这是回去后给周工程师的“惊喜”,单独编号,不告诉他是从哪采的,让他自己分析。
有时候,意外的发现来源于意外的样本。
意念一动,返回深镇。
......
三天后,缅北【盘古基地】。
周工程师收到了一批新样本,一共三十多份,每份包装严实,标签上只标注了采样方向和大致区域,没有更具体的坐标。
他将样本分配给团队的不同成员,让他们分别进行分析,自己则开始着手设备升级的工作。
一台新式的x射线衍射仪已经出现在实验室的角落里,用防震包装箱装着,还没有拆箱。
他走过去,抚摸着包装箱上的标签。
那是目前国际上最先进的型号,交货周期通常要一年半,价格更是天文数字。
包装箱旁边,还有一个没有标签的大箱子。
周工程师打开,里面是一台他从未见过的设备。
外形像一个大号的金属柜,面板上布满了按钮和指示灯。
他翻了翻随箱的说明书,手开始发抖。
这是一台低温强磁场扫描隧道显微镜。
能够在极低温度下观察材料表面的原子结构,甚至可以操纵单个原子。
这种设备,全世界只有两三个顶尖实验室拥有,而且都是定制,造价极其昂贵。
叶先生说“设备到了”,就真的到了。
周工程师深吸一口气,叫来助手。
“小刘,通知大家,下周开始,所有设备的安装调试。我们要在半年内,把临界温度再提高五十度。”
......
深镇,南头区委。
叶昊坐在办公室里,面前摊着一份区里关于“五一”劳动节表彰活动的方案,但他的心思不在这上面。
手机震动,是周工程师发来的加密信息。
“叶先生,新样本的分析已经开始。初步结果显示,不同采样点的矿物组合差异很大。有两个样本的化合物结构比S-027更规整,理论计算显示,它们的临界温度可能更高。下周我们会完成合成和测试。新设备已收到,正在安装调试。”
叶昊回复:“好。注意安全,尤其是高压和低温设备。”
“明白。”
他放下手机,端起搪瓷杯喝了一口茶。
窗外的阳光很好,洒在榕树的绿叶上,泛着温暖的光。零下一百二十度,离常温还差一百五十度。
但每一步提升,都是人类从未到达的高度。
......
五月,【盘古基地】超导实验室。
气氛紧张而兴奋。周工程师站在低温测试仪前,盯着屏幕上跳动的电阻曲线。
样品编号S-034,来自着陆点东侧约三公里处的一个小型撞击坑边缘。
经过近一个月的反复提纯和掺杂优化,它的临界温度达到了零下八十摄氏度。
零下八十度。
比S-027提高了四十度。
距离常温,只差一百一十度。
“降温继续。”
周工程师对着操作员说,“我要看看它的最低电阻能到多少。”
温度继续下降。
零下一百二十度时,电阻已经降为零。
零下一百五十度、零下二百度、零下二百五十度——电阻始终为零。
直到测试设备的极限,再也没有出现电阻。
“周工,S-034在零下八十度以下就是超导态。”
操作员的声音带着颤抖,“这是目前人类已知最高温度的超导体。”
周工程师没有说话。
他盯着屏幕上的数据,反复确认。零下八十度。
虽然还远不能应用于室温环境,但已经比现有超导体高出整整一个数量级。
更重要的是,它证明了月壤中的超导潜力远远没有被挖掘完。
如果再扩大采样范围,如果在月球上建立一个原位实验室,如果能够直接在月面合成材料……
他拿起电话,拨了叶昊的号码。
“叶先生,S-034达到了零下八十度。”
“好。”
“叶先生,我们需要在月球上建立一个原位材料合成实验室。不是前哨站,是实验室。专门的材料合成和测试平台。在地球上,受限于重力和大气,很多合成路径无法实现。在月球上,没有这些限制。”
电话那头沉默了几秒。
“方案。”叶昊说,“给我方案。”
......
一周后,叶昊收到了周工程师提交的“月球原位材料实验室”方案。
方案厚达一百多页,包含实验室舱段设计、设备清单、能源需求、人员配置、以及分阶段实施计划。
第一阶段:一个小型的无人实验舱,配备基础的材料合成和测试设备,通过“揽月”货运飞船运输。
第二阶段:载人实验舱,配备更复杂的设备,由驻站科学家操作。
第三阶段:扩建为永久性材料研究中心,为未来的超导材料工业化和氦-3核聚变研究提供支撑。
叶昊看完,回复了四个字:“方案可行。”
他放下手机,走到窗前。
窗外,深镇的夜空看不到星星,只有远处工地上探照灯的光柱在夜空中划来划去。
零下八十度。离常温还差一百一十度。但每提高一度,都是人类认知边界的拓展。
下一步,月球原位实验室。然后,真正的常温超导。