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1 # 燕子燕陽
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2 # 深度科幻
首先申明自己的觀點:關於未來人類的航天器,歷史上一些偉大科學家或科幻小說家的設想基本代表了未來人類技術的發展方向。
未來人類航天器或者星際戰艦所要解決哪些問題?答:第一、動力;第二;生存保障;第三、防護;第四、武器!對於人類來說,太空是一個和自己母星完全不同的環境,人類要想長期駐足,需要解決很多的技術難題。因此,在現階段儘管很難對未來進行設想,但依照人類的的需要,還是能大致的描繪出未來星際戰艦的輪廓!
第一、動力。毋庸置疑,未來的航天器首先要解決的是動力問題,在現行物理框架內,最可行的是等離子發動機。因為加減速的需要,飛船的動力單元必然要貫穿整個飛船,頭部和尾部都有噴射噴口,中間儲存燃料。
和大多數人想象的不同,太Sunny帆和曲率驅動並不會成為人類未來飛船的動力選項。太Sunny帆的主要缺點是動力不穩定無法保證持續的動力輸出,且展開的面積太大,很容易發生意外,並不適合長途星際旅行。而曲率驅動因完全不符合現行的物理定律,所以不予考慮。(詳見小編:如果外星人具有近光速飛行器,其燃料應該是什麼?)
第二、生存保障。簡單來說就是飛船對人類生存條件的保障,儘可能的模擬地球上的生存環境。在太空中和地球最大的不同就在於沒有重力,阿瑟·克拉克(科幻三巨頭之一)在《2001太空漫遊》中曾設想透過將飛船製造成環形(上圖),透過不斷地旋轉製造離心力來模擬重力,他的這個思路在目前為大多數科學家和科幻小說家所接受。
因此基於這個思路,未來人類的飛船在中間生活部位一定會被製作成環形,透過不停的旋轉來模擬重力。
第三、防護。一艘星際飛船在太空中飛行,不僅要防護航線上的隕石和小行星,還要防護太空中無處不在的高能粒子衝擊,透過強磁場製造保護罩對飛船進行360度防護就成為一個必須解決的問題。因此,基於這種需要,在飛船的頭部、中間及尾部一定會佈置大量的磁場生成裝置。
第四、武器。客觀來說,武器其實是人類未來飛船中最不重要的裝置,因為人類到目前為止並沒有發現外星人,因此武器在大多數情況下都是和防護裝置配合使用,用以摧毀航線上的小行星或者隕石。即便是考慮到人類未來戰爭的需要,武器也多以新概念為主,進行超遠距離攻擊,因此在未來飛船設計中,武器並不是一個需要嚴格設計的單元。
未來人類航天器或者星際戰艦究竟什麼樣?由於技術的原因,在《2001太空漫遊》中並沒有完全實現阿瑟·克拉克的設想。半個世紀後《星際穿越》中飛船的設計方案(上圖),基本代表了未來星際飛船的設計要素。這艘概念飛船,除了缺乏前向減速噴口和明確的強磁場裝置外,其他設計均比較合理,基本符合人類未來大型航天器的設計特點。
回覆列表
現在我們看到的所有飛行器之所以是這個樣子,完全是因為這些飛行器需要在大氣中高速運動,為了讓空氣阻力降到最小而造成的樣子。
但在太空中飛行的航天器、空間站處在真空,沒有空氣阻力一說,所以,其造型需要根據其他的用途來決定。
比如,生存空間,模組化搭建,還有就是非常重要的重力構建系統。
我們很難從生存空間和模組化兩方面來想象未來的航天器造型,但是從重力構建角度還是可以想象一下的。
沒有重力,人類無法長時間在太空生存,因此,重力構建變得如此重要。
就目前的科技,用離心力產生重力是最實際,成本最低的重力構建方案。
眾所周知,離心力是由環形運動產生的,因此可以想象,未來不久,我們的大型航天器,或者空間站都應該是環形結構,透過巨環的旋轉來產生離心力,構建重力。