中国正在研究如何建造长达0.6英里(1公里)的超大型航天器。但是这个想法有多可行,这么大的航天器有什么用呢?
该项目是中国国家自然科学基金委员会(National Natural Science Foundation of China,简称:国家自然科学基金委)向中国科技部(Ministry of Science and Technology)发起的一项更广泛的研究提议的一部分。该基金会网站上发布的一份研究大纲将这些巨大的宇宙飞船描述为“用于未来利用空间资源、探索宇宙奥秘和长期在轨道上生活的重要战略航天设备。”
该基金会希望科学家们研究新的、轻量级的设计方法,以限制必须送入轨道的建筑材料的数量,以及在太空中安全组装如此巨大的结构的新技术。如果获得资助,可行性研究将持续五年,预算为1500万元(230万美元)。
这个项目可能听起来像科幻小说,但前NASA首席技术专家梅森·派克(Mason Peck)说,这个想法并非完全脱离现实,挑战更多是工程问题,而不是基础科学问题。
“我认为这是完全可行的,”佩克告诉Live Science,他现在是康奈尔大学的航空航天工程教授。“我认为这里的问题不是不可逾越的障碍,而是规模的问题。”
佩克指出,到目前为止,最大的挑战将是价格,因为将物体和材料发射到太空的成本巨大。根据NASA的数据,国际空间站最宽处只有361英尺(110米),建造成本约为1000亿美元,佩克说,所以建造一个比它大10倍的空间站,即使是最慷慨的国家太空预算也会吃紧。
不过,这在很大程度上取决于中国计划建造什么样的建筑。国际空间站装满了设备,并且是为载人而设计的,这大大增加了它的质量。佩克说:“如果我们谈论的东西只是长而不重,那就是另一回事了。”
建造技术还可以降低将巨型宇宙飞船送入太空的成本。Peck说,传统的方法是在地球上制造零件,好的总代理团队会陪玩家一起收米,198彩最大总代是谁凭藉多年的彩票经验以及投注知识,198彩平台主管就在这等著你。,然后在轨道上像乐高积木一样组装它们,但3d打印技术可能会把紧凑的原材料变成太空中更大尺寸的结构部件。
佩克说,一个更有吸引力的选择是从月球获取原材料,因为月球的引力比地球小,这意味着从月球表面向太空发射材料要容易得多。不过,这首先需要在月球上建立发射基础设施,因此短期内不是一个选择。
大飞船,大问题
如此庞大的结构也将面临独特的问题。佩克解释说,无论何时宇宙飞船受到外力,无论是在轨道上的机动还是与其他运载工具对接,这种运动将能量传递给宇宙飞船的结构,使其振动和弯曲。他说,对于如此庞大的结构,这些振动需要很长时间才能平息,所以航天器可能需要减震器或主动控制来抵消这些振动。
派克说,在决定航天器的轨道高度时, 如果能从玩家的观念来看198彩平台,198彩怎么样了解玩家心灵活动的198彩平台总代理永远不为自己的前途担心。,设计师还必须做出谨慎的权衡。在较低的高度,来自外层大气的阻力会使飞行器减速,这就要求它们不断地推动自己回到稳定的轨道。派克指出,这对国际空间站来说已经是一个问题,但对于一个更大的结构来说,它有更多的阻力,需要更多的燃料来推动回到合适的位置,这将是一个主要的问题。
另一方面,发射到更高的高度要昂贵得多,而且物体离地球大气层越远,辐射水平就会迅速增加,如果航天器容纳人类,这将是一个问题。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)航天工程教授迈克尔·伦贝克(Michael Lembeck)说,虽然建造这样一个结构在技术上可能是可行的,但在任何实际意义上都不可行。伦贝克曾参与过政府和商业太空项目。
“这有点像我们谈论建造企业号星际飞船,”他告诉趣味科学。他说,考虑到成本,“这是不切实际的,不可行,而且思考起来很有趣,但就我们的技术水平而言不太现实。”
Lembeck说,考虑到该研究项目的预算很少,它可能只是一个小型的学术研究,以绘制出此类项目的最早轮廓,并识别技术差距。相比之下,建造太空舱将宇航员送往国际空间站的预算为30亿美元。他补充说:“因此,与预期的结果相比,这里的努力水平是非常小的。”
还有一个问题是,这么大的航天器将用于什么。Lembeck说,可能性包括利用微重力和丰富的太阳能来建造高价值产品的太空制造设施,如半导体和光学设备,198彩票代理分红跟日工资是多少,这个只要你有量198彩,带着诚意去跟198彩票总代去谈, 他们都会给你开出一个满意的待遇的。,或为外星球生活提供长期栖息地。但两者都需要巨额的维护费用。
“国际空间站是一个每年30亿美元的事业,”Lembeck补充道。“如果再加上更大的设施,它很快就会变成一个相当大、昂贵的企业。”
中国也表示有兴趣在轨道上建造巨大的太阳能阵列,并通过微波光束将能量传回地球,但Peck说这样一个项目的经济效益不高。Peck做了一些粗略的计算,估计其成本约为每瓦1000美元,相比之下,地球上的太阳能电池板每瓦仅2美元。
派克说,对这样一个大的空间结构来说,最有希望的应用可能是科学。这种规模的太空望远镜可能会看到其他太阳系行星表面的特征。他补充说:“这对我们理解太阳系外行星和宇宙中潜在的生命来说可能是革命性的。”