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空間站為什么不建成環(huán)形?原因很簡單,只是有點(diǎn)不方便說出口

2019-10-04 16:19 作者:徐德文科學(xué)頻道  | 我要投稿



有人問:為什么空間站不建成環(huán)形的?這樣就可以模擬重力了。

這個,我估計已經(jīng)很快了,一二十年之內(nèi)就會出現(xiàn)。

建成環(huán)形,主要是為了提供人造重力,讓長期生活在太空的人感到舒適,并且回到地球或登陸其它星球的時候能很快重新適應(yīng)有重力的環(huán)境。目前之所以沒有建設(shè)這樣的飛船或空間站,并不是技術(shù)上無法實(shí)現(xiàn),而是價格太昂貴,即使大國強(qiáng)國們也囊中羞澀,只是不好說出口而已。


要建環(huán)形的飛船或空間站,只需直徑100多米就可比較好地模擬重力,又不會讓人不適了;為了節(jié)約,可以只建一半,甚至四分之一,八分之一環(huán)形也未嘗不可。目前國際空間站的衍架有108.4米長,直接在兩端加裝橫著的太空艙,旋轉(zhuǎn)起來重力差不多就夠了,當(dāng)然這只是一個玩笑,畢竟還有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等各方面的要求。但即使如此,也是各國,甚至全世界航天大國聯(lián)合起來都無法承受的,飛船的結(jié)構(gòu)倒不復(fù)雜,關(guān)鍵是把它們送上太空和維護(hù)的費(fèi)用太昂貴了,當(dāng)初建國際空間站,光火箭發(fā)射費(fèi)用就花了500多億美元,平時的營運(yùn)費(fèi)用也大多花在物資和人員運(yùn)送上了。


為什么說環(huán)形的飛船或空間站已經(jīng)快了呢?因為現(xiàn)在出了個宇宙狂人馬斯克,而且他的星艦和獵鷹超重型火箭已經(jīng)很有希望成功了,最關(guān)鍵的是,火箭是可以重復(fù)使用的,這將大大降低將貨物送到太空的成本;最最關(guān)鍵的是,他走的是商業(yè)開發(fā)的路子,拉開了太空商業(yè)化的序幕,目前已有多家公司參與進(jìn)來競爭,這意味著太空開發(fā)的成本將比以前的國家行為大大降低,甚至達(dá)到數(shù)量級的減少。試想一下,假如國際空間站只需50億美元,甚至5億美元就能發(fā)射到太空,建成環(huán)形的還有什么難度嗎?


你可能會覺得這是天方夜譚,但馬斯克的雄心遠(yuǎn)不止此!目前星艦的設(shè)計,是要把150噸的貨物送到火星。國際空間站總質(zhì)量多少?420噸,大約是星艦載荷的3倍。星艦發(fā)射一次多少錢?馬斯克的目標(biāo)你根本無法想象,由于可重復(fù)使用,馬斯克認(rèn)為星艦的成本最終會只有加注燃料和維護(hù)服務(wù)的費(fèi)用,就像現(xiàn)在的波音和空客一樣。最近馬斯克在社交媒體上稱,貨物運(yùn)送到火星的成本大約會是在一噸10萬美元左右。420噸的國際空間站,只需4200萬美元就可送到火星,注意,是送到火星表面登陸,不是火星軌道!即使按這樣的價格送貨到地球軌道,未來也可以想送多少就送多少上去,不在太空建一個直徑500米的環(huán)形空間站,都對不起馬斯克辛辛苦苦開發(fā)的火星星艦。


這是從技術(shù)和費(fèi)用上說的。從需求上說,建造環(huán)形空間站的動力肯定來自于商業(yè)太空旅游,目前已有維珍銀河、藍(lán)色起源等多家公司涉足這一行業(yè)。亞馬遜老板貝索斯的藍(lán)色起源公司,其可重復(fù)使用火箭也將在今年或明年載人升空,在這種多家公司激烈競爭的情況下,火箭發(fā)射和太空“房地產(chǎn)”開發(fā)費(fèi)用將很快降低,足以在未來一二十年建成上百米直徑的太空商業(yè)設(shè)施。以酒店業(yè)起家的比格洛航天公司,其研發(fā)的充氣太空艙已經(jīng)在國際空間站測試三年了,運(yùn)行情況良好,大規(guī)模量產(chǎn)并發(fā)射升空應(yīng)該已沒有什么問題。按照狂人馬斯克預(yù)估的開發(fā)速度,明年星艦真的能夠進(jìn)入地球軌道的話,估計二十年內(nèi)應(yīng)該有巨大的環(huán)形飛船在火星和地球之間進(jìn)行定期的物流和航運(yùn)了。


一切都寄托在星艦上,寄托在新研發(fā)的猛禽火箭發(fā)動機(jī)上,寄托在30多個發(fā)動機(jī)能不能順利綁定在獵鷹超重型火箭的屁股上,一旦成功,環(huán)形飛船就不再是科幻,而是科學(xué)了。當(dāng)然,大家也別忘了現(xiàn)在一直很低調(diào)的藍(lán)色起源,其新格倫可重復(fù)使用運(yùn)載火箭已測試飛行11次,次次成功,昨天其首席執(zhí)行官鮑勃·史密斯聲稱,第一次載人飛行可能會等到明年發(fā)射,剛開始到太空旅行的費(fèi)用每人可能需幾十萬美元,但商業(yè)運(yùn)行后可能會降低到中產(chǎn)階級都能負(fù)擔(dān)的水平。


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