บทที่ 59 การแข่งขันเริ่ม โจทย์นี้มันโจทย์อวกาศนี่นา

เจ็ดโมงสี่สิบห้าเช้า โถงชั้นหนึ่งศูนย์คอมพิวเตอร์

ตอนลู่เฟิงผลักประตูเข้าไป ปฏิกิริยาแรกไม่ใช่หาเพื่อนร่วมทีม แต่กวาดตาดูทางเข้า

ชายวัยกลางคนสองคนสวมสูทสีเข้มยืนข้างโต๊ะลงทะเบียน หน้าอกติดบัตรทำงานพื้นน้ำเงินตัวอักษรขาว พิมพ์ว่า "คณะกรรมการจัดการแข่งขันสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ระดับอุดมศึกษาทั่วจังหวัด" ข้างหลังยังมีอีกสามคน คนหนึ่งคล้องกล้องดิจิทัลที่คอ อีกสองคนถือแฟ้มเอกสารคนละตั้ง กำลังตรวจสอบการตั้งค่าเครือข่ายของห้องแล็บกับอาจารย์ผู้ดูแลศูนย์คอมพิวเตอร์

บนโต๊ะลงทะเบียนวางน้ำดื่มเรียงแถวกับปากกาลูกลื่นยังไม่แกะกล่องหลายกล่อง ข้างๆ ตั้งป้ายโฟม พิมพ์ชื่อเต็มของการแข่งขันและหน่วยงานเจ้าภาพ

กรมการศึกษาจังหวัด สมาคมคณิตศาสตร์จังหวัด สมาคมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจังหวัด

ตราประทับสามดวงปั๊มเรียบร้อย

ลู่เฟิงถอนหายใจในใจเงียบๆ

ขบวนการนี้ ใหญ่กว่าที่คาดไว้

รายการแข่งระดับเอของจังหวัดไม่ใช่เรื่องเล่นๆ จริง แค่ผู้กำกับดูแลหน้างานก็มากันเยอะขนาดนี้ ดูท่าขั้นตอนตรวจข้อสอบและตอบคำถามต่อไปคงระดับสูงกว่านี้

"น้อง!"

เสียงเฉินจิ้งดังมาจากด้านขวาของโถง เธอยืนข้างเสาทางเดิน มือกำซองเอกสารใส ข้างในมีใบลากับบัตรนักศึกษา โจวเสี่ยวเสี่ยวอยู่ข้างๆ กำลังก้มดูอะไรบางอย่างบนมือถือ

สามคนกลุ่มโปรแกรมมิ่งก็มาแล้ว หลี่เหาพิงกำแพงหลับตาพักสมอง หวังเจ๋อกับหลิวอวี้นั่งยองกับพื้น แต่ละคนกอดโน้ตบุ๊กคนละเครื่อง ดูเหมือนกำลังตรวจสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์

หกคน ครบแล้ว

ลู่เฟิงเดินไปหาพวกเขา พยักหน้า

"มากันเช้าขนาดนี้?"

"จะนอนหลับได้ที่ไหนล่ะ" เสียงเฉินจิ้งตึง ตอนพูดเปลือกตากระตุกไม่หยุด "ตีสี่ก็ตื่นแล้ว พลิกไปพลิกมาถึงตีห้าครึ่ง เลยลุกขึ้นสระผมเลย"

โจวเสี่ยวเสี่ยวเงยหน้าขึ้น รอยคล้ำใต้ตาเหมือนแต่งหน้าสโม้คกี้

"เมื่อคืนหนูฝันร้าย ฝันว่าหลังเปิดสอบ โจทย์เป็นภาษาเยอรมันหมด อ่านไม่ออกสักตัว"

ลู่เฟิงมองท่าทางทั้งสองคนที่เหมือนเตรียมรับศึกใหญ่ มุมปากขยับเล็กน้อย

"วางใจ ไม่ใช่ภาษาเยอรมันแน่"

"เผื่อเป็นภาษาฝรั่งเศสล่ะ?" โจวเสี่ยวเสี่ยวถามต่อด้วยเสียงอ่อยๆ

"งั้นยิ่งไม่ต้องกลัว บทความคณิตศาสตร์ของคนฝรั่งเศส ครึ่งหนึ่งเป็นน้ำ"

เฉินจิ้งอดไม่ได้ "ปุ๊" หัวเราะออกมา เส้นประสาทที่ตึงผ่อนลงนิดหนึ่ง

แปดโมงยี่สิบ เจ้าหน้าที่คณะกรรมการเริ่มนำแต่ละทีมเข้าห้องแล็บที่กำหนด

ห้องแล็บ 301 ถูกจัดใหม่ ที่นั่งแบบเปิดเดิมถูกฉากกั้นแบ่งเป็นโซนอิสระหลายโซน แต่ละโซนมีคอมพิวเตอร์ต่อเน็ตสามเครื่องกับเครื่องพิมพ์หนึ่งเครื่อง

บนโต๊ะติดหมายเลขทีม ข้างโต๊ะแต่ละตัววางน้ำดื่มหนึ่งลังกับกระดาษเอสี่หนึ่งห่อ

หมายเลขของมหาวิทยาลัยหนานกังคือ เอ-07 อยู่ตรงริมหน้าต่าง

ลู่เฟิงพาห้าคนไปนั่งที่โซน เอ-07 คอมพิวเตอร์สามเครื่องหลี่เหา หวังเจ๋อ และลู่เฟิงใช้ตามลำดับ หลิวอวี้เอาโน้ตบุ๊กตัวเองมาเป็นเครื่องสำรอง

เฉินจิ้งกับโจวเสี่ยวเสี่ยวอยู่ในสุด ตรงหน้ากางกระดาษร่างกับหนังสืออ้างอิง

ที่นั่ง เอ-06 ข้างๆ นั่งทีมจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีจังหวัด ชายสี่หญิงหนึ่ง สีหน้าเครียดทุกคน

ชายคนหนึ่งสวมแว่นกรอบกลมจำลู่เฟิงได้ สะกิดแขนเพื่อนร่วมทีมข้างๆ กระซิบสองคำ

เพื่อนคนนั้นหันมามองที สายตาแวบด้วยความรู้สึกซับซ้อน

เห็นชัดว่าผลงานของลู่เฟิงในการแข่งขันนวัตกรรมทางกลศาสตร์แพร่ไปทั่ววงการมหาวิทยาลัยของจังหวัดแล้ว

นักศึกษาปีหนึ่งที่สร้างชุดเกราะด้วยมือเปล่าได้ มาแข่งสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ข่าวนี้เพียงอย่างเดียวก็ทำให้คู่แข่งนอนไม่หลับแล้ว

เก้าโมงสี่สิบห้านาที

จอโปรเจกเตอร์หน้าห้องแล็บสว่างขึ้น ชายผมหงอกอายุราวห้าสิบเดินมาหน้าแท่นบรรยาย ในมือถือไมโครโฟน

"นักศึกษาผู้เข้าแข่งขันทุกคน ผมคือผู้กำกับดูแลรวมหน้างานของการแข่งครั้งนี้ รองประธานสมาคมคณิตศาสตร์จังหวัด อู๋เฮ่อหมิง"

เขากวาดสายตาดูห้องแล็บหนึ่งรอบ เสียงไม่ดัง แต่กดบรรยากาศได้

"กติกาทุกคนทราบกันแล้ว ขอย้ำสามข้อ ข้อหนึ่ง สิบโมงตรงปล่อยโจทย์ตรงเวลา โจทย์อยู่ในรูปไฟล์บีบอัดเข้ารหัสอัปโหลดที่เว็บทางการ รหัสจะประกาศบนจอตอนสิบโมงหนึ่งนาที ข้อสอง ภายในเจ็ดสิบสองชั่วโมงห้ามแลกเปลี่ยนเนื้อหาโจทย์กับบุคคลภายนอกใดๆ ข้อสาม สิ่งที่ต้องส่งสุดท้ายมีไฟล์พีดีเอฟบทความ ซอร์สโค้ด และไฟล์ข้อมูล ขาดอย่างใดอย่างหนึ่งไม่ได้"

เขาวางไมโครโฟนลง ถอยไปยืนมุมห้อง

เก้าโมงห้าสิบห้านาที

อากาศในห้องแล็บเริ่มเหนียวข้น เสียงเคาะคีย์บอร์ด เสียงพลิกหนังสือ แม้แต่เสียงไขฝาขวดน้ำดื่ม หายไปหมด

มือเฉินจิ้งวางบนเมาส์ ข้อนิ้วซีดขาว

โจวเสี่ยวเสี่ยวหมุนปากกาในนิ้วสามรอบ ปากกาหล่นพื้น ก้มเก็บหัวเกือบชนมุมโต๊ะ

หลี่เหาหลับตา หน้าอกกระเพื่อมเร็วกว่าปกตินิดหนึ่ง

ลู่เฟิงเปิดเบราว์เซอร์ ใส่ที่อยู่เว็บทางการ หน้าโหลดเสร็จ

กลางหน้าแรกแขวนปุ่มดาวน์โหลดสีเทา เขียนว่า "ดาวน์โหลดโจทย์ (ยังไม่เปิด)"

สิบโมงตรง

ปุ่มเปลี่ยนจากสีเทาเป็นสีเขียว

ลู่เฟิงคลิกดาวน์โหลด

ไฟล์บีบอัด 28 กิโลไบต์ ดาวน์โหลดเสร็จในศูนย์จุดสามวินาที

จอโปรเจกเตอร์เด้งตัวอักษรสีแดงตัวใหญ่ขึ้นมาบรรทัดหนึ่ง

รหัสแตกไฟล์: SMCM2012APXH7

ลู่เฟิงใส่รหัส แตกไฟล์

ในโฟลเดอร์มีแค่ไฟล์พีดีเอฟหนึ่งไฟล์

เขาดับเบิลคลิกเปิด

หน้ากระดาษเอสี่ หัวข้อใช้ตัวหนา เนื้อหาตัวอักษรขนาดเล็ก

ทันทีที่บรรทัดแรกของโจทย์ปรากฏต่อสายตา เปลือกตาลู่เฟิงกระตุกหนึ่งที

«การปรับวงโคจรของยานสำรวจอวกาศลึกให้เหมาะสมที่สุด และการสร้างแบบจำลองพลศาสตร์การลงจอดของจรวดขนส่งที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้»

โจทย์แบ่งเป็นสามข้อย่อย

ข้อแรก: สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ อธิบายวงโคจรถ่ายโอนที่เหมาะสมที่สุดของยานสำรวจที่ปล่อยจากโลก ใช้แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ช่วย (คือเอฟเฟกต์หนังสติ๊กแรงโน้มถ่วง) วนรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบแล้วกลับสู่โลก โดยภายใต้เงื่อนไขข้อจำกัดเชื้อเพลิง เวลาบินรวมต้องสั้นที่สุด

ข้อสอง: สำหรับกระบวนการนำบูสเตอร์ขั้นที่หนึ่งของจรวดขนส่งกลับมาลงจอดในแนวดิ่ง ให้สร้างแบบจำลองพลศาสตร์สมบูรณ์ที่รวมแรงต้านอากาศ การควบคุมเวกเตอร์แรงขับ และจังหวะการกางขาลงจอด พร้อมเสนอแผนการใช้เชื้อเพลิงที่เหมาะสมที่สุด

ข้อสาม: ผนวกการวิเคราะห์จากสองข้อแรก พิสูจน์จากมุมความเป็นไปได้เชิงวิศวกรรมว่า การนำบูสเตอร์ขั้นที่หนึ่งของจรวดขนส่งกลับมาใช้ซ้ำมีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจและความเป็นไปได้ทางเทคนิคหรือไม่

ลู่เฟิงจ้องหน้าจอห้าวินาที

การนำจรวดกลับมาใช้ซ้ำ

ปี 2012

โจทย์นี้วางในตอนนี้ เหมือนกำลังสอบการทำนายอนาคต

เพราะ ณ ตอนนี้ของปี 2012 จรวดฟัลคอน 9 ของสเปซเอ็กซ์เพิ่งทำภารกิจส่งสัมภาระเชิงพาณิชย์ครั้งแรกเสร็จ เทคโนโลยีนำขั้นที่หนึ่งกลับมายังอยู่ในขั้นแผ่นสไลด์

วิศวกรการบินอวกาศทั่วโลกร้อยละเก้าสิบคิดว่าของนี้เป็นเรื่องเพ้อฝัน

แต่ลู่เฟิงรู้ว่า สามปีต่อจากนี้ ฟัลคอน 9 จะลงจอดนำบูสเตอร์ขั้นที่หนึ่งระดับวงโคจรกลับมาเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์มนุษยชาติที่แหลมคะแนเวอรัล

เขารู้ว่าเรื่องนี้ไม่เพียงเป็นไปได้ แต่จะสำเร็จอย่างแน่นอน

"นี่…… นี่มันบ้าอะไร?"

เสียงเฉินจิ้งดังมาจากข้างๆ มีเสียงสั่นชัดเจน

เธอจ้องโจทย์บนหน้าจอคอมตัวเอง หน้าซีดขาว

"จรวด? หนังสติ๊กแรงโน้มถ่วง? นี่แข่งสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์หรือสอบป.เอกวิศวกรรมการบินอวกาศ?"

โจวเสี่ยวเสี่ยวยิ่งตรงไปตรงมา นอนคว่ำลงโต๊ะเลย มือสองข้างกุมหัว

"จบแล้วจบแล้วจบแล้ว หนูเห็นจรวดหน้าตาเป็นยังไงแค่ในทีวี……"

ฝั่งกลุ่มโปรแกรมมิ่ง หวังเจ๋อกับหลิวอวี้ก็มองหน้ากัน

หลี่เหาแม้ไม่พูด แต่มือที่ถือเมาส์แข็งทื่อชัดเจน

ปฏิกิริยาของทีมอื่นในห้องแล็บก็คล้ายๆ กัน

ชายแว่นกรอบกลมจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีจังหวัดข้างๆ มุดหัวลงในแขนสองข้างเลย

ทั้งห้องแล็บ 301 อบอวลด้วยบรรยากาศสิ้นหวังหมู่

ลู่เฟิงพิงพนักเก้าอี้ มือสองข้างประสานวางท้ายทอย

ในหัวเขากำลังแยกโครงสร้างโจทย์อย่างรวดเร็วแล้ว

แก่นของข้อแรกคือการปรับวงโคจรให้เหมาะสมภายใต้สนามแรงโน้มถ่วงหลายวัตถุ โดยแก่นแท้คือการแก้แบบแปรผันของปัญหาสามวัตถุแบบจำกัด

ใช้วิธีแก้คลาสสิกของปัญหาแลมเบิร์ตออกแบบวงโคจรเริ่มต้น แล้วนำแบบจำลองส่วนเพิ่มความเร็วจากแรงโน้มถ่วงช่วยมาวนซ้ำปรับให้เหมาะสม

ข้อสองตรงกว่า การสร้างแบบจำลองพลศาสตร์การลงจอดของจรวดที่นำกลับ

นี่คือปัญหาการควบคุมที่เหมาะสมที่สุดแบบคลาสสิก ใช้หลักการค่ามากที่สุดของปงตรียาจิน สร้างสมการสถานะที่มีมุมเวกเตอร์แรงขับและแรงต้านอากาศ ฟังก์ชันเป้าหมายคือการใช้เชื้อเพลิงลงจอดให้น้อยที่สุด

ข้อสามเป็นการอภิปรายปลายเปิด ต้องผนวกการวิเคราะห์เชิงปริมาณจากสองข้อแรก ประเมินความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจของการนำจรวดกลับมาใช้

ทั้งเส้นตรรกะในหัวลู่เฟิงใช้เวลาไม่ถึงสามสิบวินาทีก็ลำเลียงจบ

เขาหันหัว มองไปที่เฉินจิ้ง

"อย่าตื่นตูม"

สองคำ น้ำเสียงเรียบมาก

เฉินจิ้งเงยหน้า ขอบตาแดงนิดหน่อย

สายตาลู่เฟิงกวาดผ่านใบหน้าห้าคน มองทีละคน

"โจทย์นี้ดูน่ากลัว แต่แยกออกมา เครื่องมือคณิตศาสตร์ในแต่ละข้อย่อยล้วนเป็นสิ่งที่เราฝึกมาแล้ว"

เขายื่นสามนิ้ว

"การปรับวงโคจร แคลคูลัสแปรผันบวกการวนซ้ำเชิงตัวเลข การควบคุมการลงจอด ทฤษฎีการควบคุมที่เหมาะสมที่สุด การวิเคราะห์ความคุ้มค่า การจำลองมอนเตคาร์โลบวกการทดสอบความไว"

"ไม่มีโมดูลไหนเลยที่เกินขีดความสามารถของเรา"

เฉินจิ้งฟังเขาแยกออกมาทีละข้อ ลมหายใจค่อยๆ สม่ำเสมอ

โจวเสี่ยวเสี่ยวก็เงยหัวขึ้นจากโต๊ะ

"ตอนนี้แบ่งงาน" ลู่เฟิงพูดไม่เร็ว แต่ทุกคำชัดเจนกระชับ

"ผมรับผิดชอบกรอบการสร้างแบบจำลองของข้อแรกกับข้อสอง เฉินจิ้งช่วยอนุมานสมการอากาศพลศาสตร์ของข้อสอง โจวเสี่ยวเสี่ยวเตรียมแหล่งข้อมูลวรรณกรรมวิเคราะห์เศรษฐกิจของข้อสาม"

เขาหันไปหากลุ่มโปรแกรมมิ่ง

"หลี่เหา การจำลองวงโคจรของข้อแรกนายเขียน ใช้แมทแล็บ หวังเจ๋อกับหลิวอวี้รับผิดชอบการแก้เชิงตัวเลขพลศาสตร์การลงจอดของข้อสอง ใช้ไพธอน"

หกสายตาพุ่งมารวมที่เขาพร้อมกัน อารมณ์งุนงงและหวาดกลัวกำลังจางลงเห็นได้ชัด

เฉินจิ้งหายใจเข้าลึก ตบแก้มตัวเอง

"ได้" เธอลุกขึ้น มัดผมเป็นหางม้าสูง แล้วยิ้มกว้างใส่ลู่เฟิง

"งานสร้างแบบจำลองของฉันเบาที่สุด งั้นงานหลังบ้านฉันเหมาหมด ซื้อข้าว ซื้อน้ำ เททิ้งขยะ ยกให้ฉันเลย"

มุมห้องด้านหลังห้องแล็บ

อู๋เฮ่อหมิงกอดอก จับตาความเคลื่อนไหวในโซน เอ-07

ตอนปล่อยโจทย์เมื่อกี้ เขาตั้งใจสังเกตปฏิกิริยาของทีมหลักหลายทีม

ทีมส่วนใหญ่แสดงความตกใจตามคาด แล้วก็เงียบยาวและทำอะไรไม่ถูก

แต่ทีมมหาวิทยาลัยหนานกังไม่เหมือนกัน

ชายหนุ่มที่นั่งกลางสุดคนนั้น ตั้งแต่ต้นจนจบไม่เคยลุกขึ้นเลย

หลังอ่านโจทย์เสร็จ เขาแม้แต่ไม่ได้คุยกับเพื่อนร่วมทีมสักคน แต่คิดเงียบๆ ไม่ถึงหนึ่งนาที แล้วใช้เวลาสั้นมากแบ่งงานเสร็จ

ที่สำคัญกว่าคือ หลังเขาเปิดปาก สมาชิกห้าคนที่เดิมตื่นตระหนกแทบจะเงียบลงพร้อมกัน

อู๋เฮ่อหมิงดันแว่น

ดูท่าแกนกลางของทั้งทีมก็คือเขานี่เอง