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2045年夏天，第一个具有商业价值的可控核聚变反应堆原型在法国建成，其连续工作时间超过10小时，温度1.2亿度，可以以20MW功率持续输出，此后不到6个月的时间，美国中国分别宣布也在这方面的原型堆取得了成功，而且时间跟功率都有大幅度进步，其中中国的反应堆，已累计工作长达10天，功率也可以稳定在100MW级别，两国宣布可控核聚变反应堆的商业化可在未来10年内完成，这些新闻无疑给世界注入了一针强心针，它代表能源可以以极低的成本挥霍的时代即将到来，碳排放的忧虑将成为历史，也同样是在这一年，中美两国拉开了登月竞赛的大幕，他们的目标只有一个，那就是氦3。这种资源在地球上太少了，当然，可聚变反应堆也可以使用氘氚作为燃料，但是氚的制取无疑不具备商业价值，能耗高成本极为昂贵，而且会有中子辐射，安全性也不好，而最理想的燃料是氘跟氦3的结合。月球上富含氦3，如果能够在那里以相对可控的成本开采氦3并运回地球，那么这场商业革命就算成功了一大半。为此美中两国各显神通，想要在月球上划定矿区的势力范围，以抢夺下一代能源竞争的关键性资源。2046年底，中美两国几乎同时公布了自己的月球开采计划，美国的计划代号为太空巴士，其核心就是充分利用自己手中的两大法宝对中国进行压制，其一就是美国有丰富的登月经验，因此可以直接跳过第一步，在时间上取得领先，其二，就是充分利用SPACEX公司独步世界的火箭回收技术跟高比冲发动机技术，在绕月轨道上建立大型空间站，控制无人挖局设备跟短程往返飞船，采集氦3，再定期运回地球，为此美国**通过NASA加大了对SPACEX公司的渗透与控制，把它变成了**垄断的承包公司，其十年内的目标是达到每年开采并输送20吨含有氦3的月壤，回到地球后再进行同位素分离，其成本控制在每公斤700万美元以内，这个价格虽然高昂，但是相对于氚的制取，还是经济多了，而且随着计划的推进，中期成本预计可控制在400万美元以内，将于第二个十年完成。
中国航天局也制定了为期10年的月球开采准备计划，代号为吴刚，含义不言而喻。但是中国在航天技术上，跟美国的差距依旧比较大，短期难以跟上脚步，所以中科院集中攻关论证后，找到了一个弯道超车的办法，即不在航天技术本身跟美国较量，而在开采环节出奇招，中科院认为有能力在5年以内制造出原子打印机原型机，它的核心就是一台可以做原子级别扫描，并将特定元素以原子或者分子的形式等离子化收集出来，在按特定的排布组成新的物体，这就好像是3d打印一样，不过墨盒里是特定的元素，只是一项十分诡异而复杂的技术，但基本原理其实就是一个低功率微缩版的托克马克，当然在在里面磁场束缚的不再是氘或者氚，而是其他高温等离子体，再通过精确磁控，将射流堆积到打印坐标上。除此之外，没有什么纳米材料能够用来制作打印头，因为无法长时间承受射流承射流的高能量，受如果得以实现，它将可以在原子级别对材料进行分离、重组，当然这需要消耗大量的能量，以拆解原子间的电磁力。中科院将制造一台功率为400kW的原型机，把它发射到月球上，利用月球地壳中的各种元素，打印制造各种工程机械和发射器，考虑到月壤中含有铜、铁、钛等各种金属元素而且储量丰富，可以制成机械的主结构，硅可以制成集成电路，月球上有固态水可以分解出氢跟氧，可以作为机械还有飞行器的动力来源，至于原型机能量的来源主要是太阳能，初始要带一块太阳能电池板为其提供电力，当然，这是远远不够的，原型机第一件事儿就是用月球上的硅，制造大量的太阳能电池板及铺设电池板的小型机器人，随着电池板的增加，它的输入功率也将越来越大，分离制造速度也会随之提升，直到铺设出上百平方米的电池板，它就可以满负荷工作了，这个时长大约是5天左右，这是一个令人神往的计划，因为如果成功，只需要在开始通过人将打印机安装调试完成，打印机就可以自己建立一个完整的、可持续发展的世界，所有东西都取自月球，不用往复运输，理论开采成本为零。这套系统可以在月球表面完成氦3的分离，而不必运回地球再进行，这样就可以大大减轻运输压力，极大缩减运输成本。这套系统不但可以让人类获得氦3，几乎月壤里所拥有的一切都可以就地分离，装载，等待运输。原子打印机计划不但可以在月球争霸竞赛中取得极大的优势，而且还将深刻改变材料技术，比如石墨烯的制取将易如反掌，随手做个1公斤的钻石也是分分钟的事儿。
2047年中国成功完成载人登月，成为世界上第二个在月球上留下国旗的国家，同年底，原子打印机原型机研制成功，2041年12月，一艘飞船载着这台原型机跟3名宇航员飞向月球，他们的任务，是去建立一个新世界。这三个人分别是指挥官张立贤上校，系统工程师吴军中校跟驾驶员刘刈少校。这其中，刘刈是三名宇航员里年纪最小的，今年只有28岁，其他两位都是40来岁的年纪，可谓是宇航员的黄金年龄。不过刘刈的经历很特别，他大学本科学的是材料科学，但是他发现自己还是更加喜欢物理，于是又读了理论物理物理的博士，按说博士毕业了，想找个什么工作都不难了，如果想搞科研的话，找个研究所或者学校也是分分钟的事儿，但是这个刘刈却不是一个闲的住的人，他喜欢寻求体验，而且经常不按套路出牌，名牌院校博士学位拿到手以后，他通过军队特招，进了空军，以他的学历背景，军队当然不会拒绝，而且把他作为重点培养对象，很快就受以校级军衔，随后他被调往飞行学院，进行飞行培训，这很符合刘刈的口味，他的身体素质很不错，知识底子又很深厚，尤其是物理这部分，让他在飞行理解上很占便宜。
就在刘刈以全班最优成绩毕业，正在等待部队分配通知的时候，一纸神秘的通知将他带到了四川成都西郊的一个神秘的基地。如果不是通知上写得清清楚楚，还画了地图，刘刈很容易错过自己的目的地，倒不是因为围墙不够高大，主要是因为门口没有任何的标示，诺大的门墙只有一个小得几乎不起眼的门牌号，两扇漆成灰色的大铁门跟水泥墙的颜色很接近，一切都很难引起路人的注意。左手边的铁门上，还开有一扇一米宽两米高可以过人的窄门，不过跟主门一洋，都是紧闭的，铁门刘刈上前叫门的时候，铁门哗啦一响，那扇窄门上出现了一个窗口，一个人目无表情地询问他来做什么，刘刈递上了通知。很快他就听到了里面有通过电话请示的声音，紧接着窄门被打开了，刘刈看到了一个全副武装的卫兵站在门里，示意他进来并指给他去哪里报道。
走进大门，刘刈才发现，这是一个巨大的院落，一眼看不到全貌，粗粗感觉可以跟一所高等院校的占地相仿，不过建筑却十分迥异，里面盖着很多大型的单层高挑顶的建筑，既不像军营，也不像院校，倒是很像是大型的企业厂房。在一间类似教室的屋子里，一位挂着大校肩章的人为他，还有同一天来报到的其他十一个人做了一个简要的说明。内容主要是三点：第一，这里是一个航天训练基地；第二，他们将接受为期一个月的筛选练，只有3个人会进入后期训练；第三，什么都不要问，也什么都不要说，手机都要上交，对外联系只能用专线电话。
刘刈跟一众学员互相了解以后，发现所有人都有一个共同点，那就是他们都受过专业的飞行训练，大部分都是现役的飞行员，大家都隐约意识到，他们可能进入到了一项航天任务的备选名单里了，这让他们都兴奋不已，作为和平年代的高技术军人，谁不想成为航天工程里的一颗螺丝钉呢？这些人的年纪基本都在三十到三十五岁之间，最大的也不到四十，刘刈是最年轻的一个。所有人都有着过人的特长，要么驾驶技术娴熟，要么参加过特殊的深造，刘刈的特长大概就是他的高学历。
此后的一个月里，进行了一些封闭的特别训练及考核，训练的科目主要是围绕对失重跟低重力环境的适应，还有就是在翻滚中迅速辨明方位速度等信息，另外还有一些心理抗压测试。除了这些主要科目，他们还经常被问到一些杂七杂八的知识，含盖物理、化学、数学、天文、地质等很多方面，其中也包括材料学跟结构力学还有Linux的编程，甚至各种单片机，硬件接口的也都考到了，这方面恰好都刘刈最专长的。一个月很快就过去了，九个人离开了基地，刘刈跟看另外两个人留了下来，到此，答案终于揭晓了，他们被带到一间办公室，一位军官坐在里面等他，他的肩章上有一颗闪亮的将星，这个人做了自我介绍，他姓张，是吴刚计划的主要负责人之一，张将军正式通知他们从12个种子选手中被选出来，取得了了一年后，也就是2037年吴刚行动飞船驾驶员的备选资格，他们将在后期的训练跟考核中进行顺位排名，最终的任务是配合另外两名技术专家，建立月球基地。吴刚计划的主要任务跟一些关键细节在这次谈话中进行了披露。刘刈先是被突如其来的惊喜冲得心跳加速，接着就被计划的离奇惊得一时说不出话，他一度觉得自己可能是在做梦，除了对自己的经历感到幸运以外，对于原子打印机这种有如梦幻一般的设备，他很想马上就见识到，对于一个物理学博士，他很了解这种机器的神奇跟不可思议性，拆散每一个原子只见的电磁力，然后重新进行排列组合，这将赋予人类把原子当做积木把玩的能力，人类将直接跳过纳米时代，进入到原子时代，这东西真的已经有了么？那一晚他整宿都没能睡着。
一年以后的发射日，当刘刈坐在飞船里的时候，他依然能够感受到当时的兴奋，刘刈仰面朝天地坐在飞船的座椅上，他在等待着点火发射的一刻，他不时回头望向固定在船舱另一侧的一个大箱子，那里就是自己此行要运载的核心设备，原子打印机的原型机，他已经对这台机器相当熟悉了，作为一个团队，吴中校是设备的主要操作负责人，但是其他人也需要有一定的操作能力，以应付意外情况的出现。随着自己对这台机器越来越熟悉，他就越来越绝的奇妙而不可思议。这将是一台改变人类科技进程的机器，这将是一座里程碑，以往人类所有想象中存在，工业中无法实现的材料都可以开这个宝贝直接创造出来。研究材料学的刘刈深知，有了它，一切存在于梦幻中的大神级材料没有不能实现的。当然，这东西也不是没有缺点，那就是打印毕竟只是一种小批量制造的手段，大批量制造还是需要另辟蹊径想办法，这东西更适合做材料验证使用。不过这也已经十分惊人了，目前，世界上知道这台设备的人怕是还不到两百人，而且这些人都处于高度保密的管理模式下，而等到他创造出月球基地的那一天，整个世界都会为之癫狂。
12月7日晚上11点，随着一声轰鸣，重达4200吨的长征九号乙型飞船点火成功缓慢地离开了地面，巨大的舰体长度达到了97米，将推动48吨的绕月船体进入月球轨道，要想让如此庞大的质量获得足够的加速度，火箭的尾焰横扫出接近400米的半径，震动使一百公里以内的人都有地震感。核心地带的噪音远超200分贝，也超过了绝大多数测量仪器能承受的上限，如果有人不幸出现在发射原点一公里以内的区域，这个倒霉蛋即便不会被热浪烤死也会被巨大的震动能量伤及五脏六腑，非死即伤。由于是夜里发射，巨大的火光刺得数十公里以内的人都无法睁眼直视，火焰映亮了天空中的云彩，两百公里以内都能看到。
应该说这一系列数字虽然看上去相当可观，但真是的水平也仅仅是达到了20世纪60年代美国土星五号的水平而已。这一点中国还是有比较大的不足的，其推质比跟比冲等关键数据起美国当前正在使用的猎鹰3型火箭，差距还是很可观的，如果用后者推动同样的重量进入月球轨道，整个发射质量可以下降到3000吨以内，而且美国**计划每两个月就打造一部飞船。正是因如此，所以整个世界都不太看好中国跟美国的这场资源争夺战的较量，火箭的水平不如美国，这是在全世界意料之中的，而真正的杀手锏，正是船舱内那不为人知的打印机。
12月8日凌晨，在经过两个小时的飞行，飞船在地球轨道上绕行了将近两圈后，第三级火箭点火将登月舱及指挥舱推进了地月转移轨道，飞向了月球。两天后，飞船穿过了地月系的拉格朗日点，成功地被月球引力所俘获，12月10下午成功地进入了绕月飞行轨道，此时飞船姿态相当完美，轨道相当完美，一切都很完美。作为主驾驶员的刘刈，心中紧张的情绪逐渐消散开来，只要在月球轨道上在运行两圈，登月舱就会跟指挥舱分离，他将留在轨道上等待3天，直到其他两位成员在月球表面完成任务。
当印有中国国旗的飞船略过月球的正面的边缘，即将转入阴暗背面的时候，刘刈看着飞行电脑上的数字说道：“指挥中心、指挥中心，我是吴刚1号，飞船将于1分钟后进入无线电屏蔽区，预计67分钟后恢复通讯，当前飞船月表速度为2500米每秒，高度83000米，报告完毕。”
“吴刚1号，吴刚1号，这里是指挥中心，注意速度跟高度，祝你们顺利。”
刘刈放开按钮探头看向月球，黑暗已经蔓延到他的正下方，地球的一个边角已经被月球的轮廓遮蔽了。再过两个小时，飞船就要降落在月球的正面，这将是在月球轨道最后一圈了，他不喜欢月球的背面，这里没有任何光线，漆黑得什么也看不到，那是死寂的世界。观察了一会后，他回头向张上校道：“指挥官，目前飞船的每分钟速度下降100米，高度下降450米。姿态正常。”
“忙了一路，就差最后这一段了，大家都提高精神。”
“是。”刘刈话音刚落，整个飞船就完全进入到了月球的阴影里。下面要做的，就是盯着屏幕上的飞行数据，等待，等待再见到阳光的时候，带那个时候飞船的速度就已经接近民航客机了，他们将进入最后的降落阶段，目标是静海。
突然，船身轻微地震动了一下，刘刈顿时紧张起来，飞船振动大都不是什么好现象，所谓的震动就是突然受力导致的，一般来说，要么就是撞到什么东西了，要么就是发射了爆炸，要知道在茫茫的太空里，除了引力，正常情况下，飞船几乎不会遇到其他方向突然施加的力。当年阿波罗13号就是在绕月轨道上发生了氧气管爆炸事故，当时飞船也是震动了一下，在几乎相同的位置，自己的船身也遭遇了震动，这不能不让刘刈跟所有的宇航员感到害怕，难不成是阿波罗13的阴影在这里复现了？不过要说仅仅是氧气罐爆炸，那还不算是最糟的，只要操作得当，飞船还是有可能成功返回的，阿波罗13就是个好例子。最怕的是飞船被宇宙中高速穿行的小型天体击中了，对于动辄就以远远高于第三宇宙速度的飞行物来说，哪怕就是葡萄那么大的一块，也可以像子弹穿透纸张一样轻易给密封的船体来个对穿。甚至是打破燃料罐或者是发动机，那样一来，这艘飞船就难逃厄运了。自己死了到还是小事儿，打印机的原型机的损失将会给国家带来不可估量的损失，那才是更要命的。
张上校沉着地声音在刘刈的背后响起：“刘少校，迅速检查指挥舱数据，吴中校去登月舱检查一下！”
刘刈的视线迅速地在各种仪表和屏幕上扫视着，嘴里不断报告着：“船舱压力正常，氧气含量正常，空气含碳量正常，氮氧化物正常，船身姿态正常，燃料舱压力正常……”一连串报告显示着指挥舱没有任何异样。张上校微微舒了口气，指挥舱安然无恙就意味着即便不能完成任务，他们也能把打印机安然带回地球。很快登月舱的检查结果也出来了：一切正常！所有人都长出了一口气，看来是虚惊了一场。就在刘刈想说句笑话缓解一下紧张气氛的时候，刺耳的警报声在舱室中响了起来。
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