韦德金融官网·人类何时能搭建出巨型航天器?

韦德金融官网·人类何时能搭建出巨型航天器?

韦德金融官网,从太空堡垒卡拉狄加,到《星球大战》中的死星,巨型飞船在科幻作品中随处可见。那些巨型飞船空间宽敞、设施齐全,可供数千居民居住。

但对真正的宇航员来说,太空飞行并不是那么宽敞。以国际空间站为例,它是迄今为止最大的航天工具,也是人类历史上最昂贵的建设项目,光是美国就投资了约1000亿美元。

斯坦福环面社区概念设计

它的第一个模块于1998年11月发射升空,两年后,由3人组成的第一批常驻机组人员抵达。国际空间站的内部加压容积为900多立方米,大致相当于波音747的内部空间,跟科幻作品中的巨型星舰差远了。

不过,在研发大型宇宙飞船的征途中,国际空间站及其前身都是非常有用的测试台。跟和平号空间站一样,国际空间站的模块也是分别发射升空,并在太空组装完成的。

不同组件分别挣脱地球强大的引力独立发射,这样做虽然耗资巨大,但在微重力环境下,大型工程项目的组装却有极大的优势。

要组建巨型结构,还有哪个地方比太空更合适呢?在外太空,巨大的重型结构变得轻如鸿毛,只要小型航天器,或是人类宇航员就能轻松操控。

全球太空界都在朝一个世纪梦想稳步迈进:构建大型地外结构,为机器人和载人航天任务提供后援。

就在上个月,美国宇航局(nasa)宣布了“突破、创新和游戏改变”(big)创意挑战的入围者。每年,美国宇航局都要通过该竞赛,征集新兴航天飞机平台的创意。

2017年big挑战的侧重点是设计模块化的太空船,它们由太阳能电力推进,可以从低地球轨道向月球远程逆行轨道运送物资。

big大赛概念图

基思·贝尔文(keith belvin)是美国宇航局空间技术任务局的专家,也是big挑战的评委之一。他说,月球远程逆行轨道尤其适合大型航天器的停泊和组装,因为相对于低地轨道,它的重力井要弱得多。

“月球远程逆行轨道长约6000公里,”贝尔文说,“这有很多好处,进轨容易,离轨也不难。所以能充当良好的组装地点。如果我们就地设立卫星装配结构,提供在轨维修能力,我们就可以单独发射卫星组件,然后在轨道内完成组装。”

月球远程逆行轨道还可以充当服务站,或加油检查站,服务于远航归来的航天器。

航天飞行倡导者、作家霍华德·布鲁姆(howard bloom)认为,虽然这些轨道休息站的建设需要投入巨量的资金、时间和精力,但铺设太空道路会是利在千秋的事业。

通过累积扩展的方式,使模块化结构越来越大、越来越强,这种思路为未来太空社区的实现奠定了基础,哪怕那需要几十年,乃至几个世纪。在小说中,这样的社区已经司空见惯,比如奥尼尔圆筒,比如城市规模的星舰。

奥尼尔圆筒概念设计

还有很多巨型航天器概念着眼地球,旨在解决地球上的问题。其中最瞩目的一个,也是人类长久以来的梦想,就是在阳光充足、不受大气干扰与过滤的太空中,构建太阳能发电厂。

这些年来,研究人员提出了大量摄人心魄的概念设计,一些太空太阳能阵列可绵延一公里,乃至更长。这些系统可以向世界各地提供绿色能源,同时为轨道系统或深空任务提供能源。

我们还得攻克众多难关,才能实现这一崇高目标,但包括贝尔文在内的科学家认为,从技术上讲,太空太阳能的实现已经不远。

“技术几乎已经到位,”贝尔文说,“如果有人说,我们一定要建一个轨道供能系统,管它什么原因,我想10年内就能做到了。”

振奋人心的是,太空产业正开始追逐这些野心勃勃的项目,其主要限制因素是资金和资源,技术本身不成问题。

什么样的飞船会超越国际空间站,成为史上最大航天结构?这还很难揣测。但潜在候选者已然济济一堂,光是这一点,就值得我们庆贺一番。

翻译:雁行

来源:motherboard

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