史上最具科幻色彩工程——進抵巴納德星之代達羅斯計劃
代達羅斯計劃堪稱史詩般超級工程。在那段波瀾壯闊的崢嶸歲月,人類以一個接一個新的偉大夢想,不斷激勵人們突破新的極限,向著星辰大海砥礪奮進。而不敢做配角的大英帝國以驚人的想像力,為人類奉獻了一部神話般的大戲。
代達羅斯計劃火箭與土星五號對比。
背景
美蘇冷戰時期,先前的獵戶座計劃擱淺。之後英國星際學會在1973至1978年之間提出的一項新的計劃,即代達羅斯計劃。
目標
50年內飛抵5.96光年之外的巴納德星(被成為「逃亡之星」, 該星預計公元11800年時,會距地球僅3.85光年,成為離太陽系最近恆星)。
手段
不完全受控的核聚變作為動力,單向使用、不載人、不減速、僅飛掠恆星的方式實行。
原理
發動機,磁場構築的「燃燒室」;燃料,以氘和氦-3按一定比例混合製成直徑為2厘米和4厘米的「小燃料球」,儲存在燃料箱;點火發射,當「小燃料球」通過特製的槍射入「燃燒室」時,數十個電子發生器用高能電子束聚焦轟擊它,燃料球在百萬甚至千萬高溫下發生聚變反應。聚變後產生的等離子體從火箭排出產生推力。通過每秒引爆250次「小燃料球」的頻率,快速推動火箭使其速度達到光速12%。
方案
探測飛船質量為5.4萬噸,其中推進裝置重量為5萬噸,科學儀器僅僅500噸。兩級火箭設計,第一級工作2年,加速至光速7.1%,之後第二級工作1.8年,加速至光速12%,最後關閉發動機,飛船在沿途將十八個子探測器中的部分提前釋放,作為中繼導航站,經過46年巡航,在接近目標恆星巴納德星時候,開始向目標恆星、目標恆星之行星、行星之衛星釋放其餘子探測器,子探測器發回的信息經主飛船處理後再發回地球,此一去一回一個甲子。
準備工作
第一,收集5萬噸氘和氦-3燃料。氘在地球的海水中提取,氦-3則需要從木星大氣和月球表面開採。因此需要在木衛四上建立飛船組裝基地,來採集木星大氣中的氦-3。第二,建造太空飛船。材料學必須有諸多新的突破,比如要承受絕對零度到1300度的一系列溫度變化,飛船外殼需要大量使用鈹等新材料。
熱氣球在木星大氣中採集氦-3
現實難題
核聚變火箭、開採木星技術、星際航行防護、通信、自動化、智能化、天文數字的預算等問題,每一個小問題都是現階段人類小小心臟承受不了的。
題外話:這個計劃雖然看似很科幻,但卻是建立在大量科學和工程研究基礎上的,因此這是一項科學性較強的工程,雖然近期無法實現,但它有助於我們更深入探討星際航行。後續的 「伊卡羅斯」、「百年星艦」等計劃都是上世紀70年代英國「代達羅斯計劃」的延續。
2017/06/22 與壩上庫首
TAG:虛亦真 |
※「矽谷教父」亨尼斯、谷歌工程師帕特森獲今年圖靈獎
※俄羅斯「工程兵技能競賽剪影
※前勞斯萊斯工程師設計出球形屋,綠色又環保
※沙特古城歐拉啟動旅遊建設工程
※探秘神秘的美軍特種工程「馬特霍恩計劃」
※中國為巴基斯坦修建世界級的工程
※奧克美納斯戰役:羅馬軍事工程學的勝利
※巴斯斯坦「三峽工程」:大手術帶來的電力大升級
※馬斯克的工程師思維
※山東重工山推首次亮相巴基斯坦卡拉奇國際工程建築展覽會
※大科學工程「拉索」啟動宇宙線觀測
※替代商務航班 俄羅斯工程師設計空中客運列車
※西班牙測試「皮薩羅」裝甲工程車 掃雷犁 推土鏟成為標準配備
※特斯拉高級副總裁兼工程主管道格·菲爾德離職
※華為中標俄羅斯海底光纜鋪設工程
※中國在巴基斯坦修建巨大工程,建成會推動巴鐵發展,加深中巴關係
※爭霸艾澤拉斯A測:四種新的工程裝置實測
※文德恩或遭大眾巨額索賠 奧迪支付工程師天價遣散費
※擁有特斯拉靈魂?前特斯拉工程師自創電動摩托車品牌
※歐洲航天的雄心:赫爾墨斯空天飛機工程與哥倫布空間站計劃