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  • 1 # 天玄羽靈

    解:實際這個情況是很複雜的,我們需要考慮很多方面,我們先一步一步分析,暫不考慮能不能造這麼大的。

    地球的同步軌道高度約為3.6萬KM,月球1/4體積大小的人造物體還是很恐怖的。查相關資料可知月球的體積為219.9億立方千米,即這個人造物體體積為54.975億立方千米,但是題主並沒有說這個物體的形狀,所以情況還是很複雜的。

    首先這個人造物體是能在同步軌道一步一步建造的,但能否安穩存在,就需要考慮地球及月球引力的影響啦!即考量洛希極限的距離了(當行星與衛星距離近到一定程度時,潮汐作用就會使天體本身解體分散。這個使衛星解體的距離的極限值是由法國天文學家洛希首先求得的,因此稱為洛希極限。當天體和第二個天體的距離為洛希極限時,天體自身的重力和第二個天體造成的潮汐力相等。如果它們的距離少於洛希極限,天體就會傾向碎散,繼而成為第二個天體的環。它以首個計算這個極限的人愛德華·洛希的名字命名。

    Doubt: 當衛星到達這個位置後,高速運動產生的慣性離心力在衛星的向星面與背星面的差異已經不可忽視!在計算令天體解體的洛希極限時必須考慮離心力產生的發散作用)。

    上圖是月球相當於地球的洛希極限距離,其極限是1.9萬KM。(希爾球:是天體(比如行星)周圍的空間,那裡的其他天體(比如衛星)主要受到它的控制,而不是被其它較大天體(比如恆星)所控制。)

    上圖的希爾球其實人造物體也是可以擁有的,讓物體環繞它旋轉,譬如一顆球形的同步衛星將需要達到鉛密度的5倍才足以維繫自己的衛星,查資料可知鉛的密度是11.34 g/cm,即密度需要達到56.7g/cm,這在目前的自然環境下是不存在的,但是在兩倍於同步軌道的高度上,一顆鉛球是可以維繫自身的衛星軌道的,扯遠了,我們迴歸主題繼續聊。

    考量會不會受到潮汐力撕扯,需要知道這個人造物體的成分組成(判定是剛體還是流體)及密度(判斷距離),這是非常關鍵的。

    對於流體,由於引潮力會把小星體拉長,所以引潮力會更大、自身引力的作用會削弱,所以流體洛希極限要比固體洛希極限更大。而靠化學能結合的人造衛星或者整塊隕石,分子間電磁相互作用遠遠大於萬有引力,和洛希極限無關。

    在這裡判斷了一下,只要這個人造物體是現代化工業建造或者是個完整的石塊是不受潮汐力影響,也就會安全的待在軌道上。但如果是自然界物體直接搬遷過去的話,那就需要考量這個這個因素了,但以我們目前的科技明顯不可能。所以考量各種因素,也只有向同步軌道上發射模組相互對接(和空間站類似)或許是有可能的。

    但是就目前的科技水平,建造一個總體積能達到54.975億立方千米的龐然大物的困難程度是非常高的,而且這個物體的平均密度過高的話,這個物體自身引力也是需要我們考量的了。從這幾點而言,建造一個幾乎中空的物體似乎是最好的選擇,那就建造一個多面體或者類似C60這種結構的物體(需要考慮結構強度),只需要薄膜和中心組建就能完成,但基於這個體積,貌似奈米絲、奈米厚度的薄膜是個相當不錯的選擇,但其結構強度要很強,感覺上有點類似光帆,但這個要求更大,質量要更小,強度要求要更高,或許是能組建出來的。至於要組建成空間基地或者巨型飛船那樣的,科技尚需要大發展哈

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