如果不惜代價,能造出飛到比鄰星的飛船嗎?需要突破哪些技術

時間 2021-08-30 09:54:25

1樓:星辰大海路上的種花家

這是一個開腦洞的話題,感覺到了地球正在建設太陽系艦隊的時代,你猜得沒錯,《三體》中得知三體人飛船正以光速1%的速度前往地球時的心態是一樣的,否則怎麼會不惜代價呢,畢竟生活還是要繼續的!不過既然假設了,那就老討論下需要突破哪些技術!

如何大規模進入近地軌道?

很多朋友都會認為這不是宇宙造飛船麼,為什麼要大規模進入近地軌道?其實如果要造一艘恆星際飛船的話,大量的材料從**來?總不能去抓顆小行星來在軌道上冶煉金屬現場建造吧!

所以大量的材料必須在地球上製造好再去太空組裝!另一個方式是在太空製造鐳射快速成型裝置,然後運送各種原材料粉末去太空直接製造,這種方式可以減少材料體積,但各種保障設施的體積仍然不會小!當前和不遠的未來有兩個方式:

火箭發動機

空天發動機

前者就是我們常見的火箭發動機,這是當前進入太空的唯一手段,技術成熟,很多國家都有這個條件!但效率低下,成本高企,甚至有效載荷只有全火箭質量比的1%-2%多一點,假如我們要製造一艘十萬噸級別的宇宙飛船的話,總共要消耗約千萬噸級的燃料,這是在令人無法接受。

後者就是一種渦輪噴氣+衝壓發動機+超燃衝壓發動機+火箭發動機的綜合體,或者可以靜態點火到極高超音速與火箭發動機自由轉換的脈衝爆震發動機,如果使用這種型別的發動機成本將會明顯降低,水平起飛,進入軌軌道後返回地面水平降落,發動機可以使用大氣層中的氧氣,而且利用空氣動力提高載荷與燃料利用率,因此成本將會大幅度降低。如果要跨越星際,那麼必須要擁有空天發動機進入近地軌道作為敲門磚!

有朋友會認為可以製造太空電梯,其實這種看上去很慢,但製造成本與難度極高的工程,基本上沒法操作,因為現在連材料都還沒製造出來,更不用說虛無縹緲的製造太空電梯了!

空間發動機選哪種?

從地面到近地軌道可以用化學能火箭,但到了太空之後的星際飛行化學火箭就不靈光了,因為比衝極低,而星際飛行需要超長時間的加速,才能將飛船提速到能夠跨越光年的速度,一定需要一種能持續加速數年甚至數十年的發動機,很明顯化學火箭是不可能的。當前比較有希望的發動機型別有幾種:

太陽帆離子發動機

裂變發動機

聚變發動機

太陽帆首先就可以忽略了,這種傳的神乎其神的星際航行方式只能在太陽系內過家家,在跨越恆星際空間時,太陽帆就是個累贅!

離子電推發動機是當前技術最成熟的,比衝也非常高,比較適合行星際飛行,理論上也適合恆星際飛行,只要攜帶足夠的工質,我們就能去到想要的地方!但電推發動機有一個致命的缺點,就是需要電能,土星軌道內可以用龐大的太陽能電池勉強維持,再向外必須有穩定的電源供給!

曾經獵戶座就是在屁股後面丟核彈,不過不要小看這種暴力又很low的動力方式,《撤離地球》中拯救地球人的超級飛船用的就是在飛船後方丟核彈,因為人類對核彈小型化技術已經爐火純青,成本當然主要就是核材料的提取。當然我們不可能真的在後方丟完整結構的核彈,必須用某種中子流來引爆它!

核聚變當然是最理想的,對於星際航行來說,磁約束的明顯不如慣性約束,從結構來看,慣性約束有一種天然的作為推進發動機的優勢!用鐳射束將核聚變材料小球聚變釋放能量,推進飛船前進!

生態系統需要包括哪些

載人飛船必定需要乘員,也需要維生系統,但如下技術將會使飛船的維生系統要求大幅降低。

冬眠生物圈迴圈

如果可以達到冬眠狀態,那麼對飛船的物資需求將會大幅降低,如果技術無法達到冬眠,那麼生態迴圈規模將會大幅增加,一艘飛船可能會有1/3以上的空間來作為生態迴圈的溫室。

上述是幾個關鍵技術節點的選擇,我們必須要實現的技術路線是:

1、空天飛機

2、空間組裝

3、離子發動機+核裂變堆電源

4、小型生物圈迴圈

這幾個技術是跨不過去的坎,未來100年內空天飛機有些難度,但實現問題不大,空間組裝問題不大,離子發動機和空間核裂變堆也沒問題(但這個極速不可能達到1%,也不快,但也布慢),唯一剩下的就是小型生物圈迴圈,美國在生物圈一號和二號上的失敗給了大家一個極大的打擊,很難說未來的飛船上生態迴圈就能永續,跟地球上比較,空間環境會更惡劣,人類在這個迴圈中需要干預的越多,那麼不可控因素就會越大,最終我們會發現,當踏上飛船時仍然還有一大把問題沒有解決。

三體人600年內到達地球,我們如果用離子推進,也許要2023年才能到達比鄰星,而且還必須留好減速用的燃料。

2樓:狂拽一條街

我們必須要實現的技術路線是:

1、空天飛機

2、空間組裝

3、離子發動機+核裂變堆電源

4、小型生物圈迴圈

這幾個技術是跨不過去的坎,未來100年內空天飛機有些難度,但實現問題不大,空間組裝問題不大,離子發動機和空間核裂變堆也沒問題(但這個極速不可能達到1%,也不快,但也布慢),唯一剩下的就是小型生物圈迴圈,美國在生物圈一號和二號上的失敗給了大家一個極大的打擊,很難說未來的飛船上生態迴圈就能永續,跟地球上比較,空間環境會更惡劣,人類在這個迴圈中需要干預的越多,那麼不可控因素就會越大,最終我們會發現,當踏上飛船時仍然還有一大把問題沒有解決。

3樓:

我認為不惜一切的代價是能夠製作出來比鄰的飛船,但是地球也會即將滅亡,還需要突破火箭或者衛星這些技術。

4樓:顧輕舟老師

想要製造出飛到比鄰星的飛船,首先要有足夠的技術和相對多的能量才可以。

5樓:淺笑心柔

材料,能源,發動機,訊號發生接收器,人工智慧。

6樓:探索未知發現未知

比鄰星是離我們最近呢星系,要去**探索,我們應該開發空間傳送,飛船能源,引擎動力,人工智慧控制,飛船材料要耐高溫,耐低溫,抗疲勞,抗腐蝕,高效能材料,生命維持或是生態迴圈系統,飛船探測儀器,當然還要裝**防護。應該差不多啦。

7樓:

發動機,發動機,發動機無關緊要的事情說三遍

8樓:匿名使用者

非常簡單,有了大容量的電池組,就可以解決了。現在的等離子發動機,工質用的是離子氣體。有了大電池,可以用水做工質。

用電力,把水加速到級高速噴出,以獲得動力。那麼,在茫茫宇宙空間,最容易獲得的,一個是水。一個是光,在飛船上搞個太陽能板列陣,可以獲得電力,水既可以做動力源,也可以製氧,也可以養植物。

現在的電池技術發展,未來可期。

9樓:綠戎

又一硬核科幻之作 對生命的起源的猜想 人工智慧最終和人類的關係 如何製造有感情的人工智慧機器人 對這些感興趣的朋友可以 起點中文網搜尋 《星海下的暗湧》

10樓:小小喵同學

首先需要突破的就是它在飛行的整個過程當中,可以實時把握它的速度,或者實時觀察到它的運**況,不然的話是沒辦法實現的。

11樓:來自天源寺爽快的冰洲石

如果現在就必須移民其它星系,而且有充足的時間準備,以現有的科技是可以實現星際移民的,當然只能移民極少部分的人。首先是在近地軌道上建太空站,然後在月球上建立太空城市,複製一套完整的工業體系,使得人類可以在月球上建造宇宙飛船,生活必需品,突破核聚變發動機的製造技術。然後在月球軌道上組裝星際移民的太空城市保。

這個太空堡壘,有空氣,水的迴圈系統,能夠製造人造食物,使得人類能夠在這個小世界裡完成繁衍,直到人類登上其它宜居星球。

12樓:匿名使用者

1.核聚變發動機;2.生態迴圈系統;3.實時通訊;4.高強度外殼;5.大型**系統

重點:人類團結,資源集中

13樓:你是大大大燈泡

也許會吧,至於突破什麼技術還真不是太清楚,不知道

14樓:成功者

一個是能源,一個是航速,一個是壽命

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