空间站为什么不建造旋转结构来模拟重力?听完科学家的解释明白了

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空间站为什么不建造旋转结构来模拟重力?听完科学家的解释明白了

2023-08-06 12:43| 来源: 网络整理| 查看: 265

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随着人类走进科技发展的道路之后,飞天的梦想也很快实现,人类走出了地球开始探索宇宙。为了探索宇宙,除了要有地面天文望远镜等观测设备之外,还需要一些外太空的设施,比如卫星,空间站等。其中空间站是人类探索宇宙一个非常重要的设施。

空间站可以让人类长期驻于太空中,对太空实现探索和研究。不过,宇航员在空间站中的工作和生活也并不像人们想象的那么轻松,最重要的是空间站内没有像地球一样的重力,所以宇航员也是无法长期在空间站中工作,否则身体会出受不了。因此,宇航员在空间站工作一段时间后就要返回地球,由其它的宇航员接替工作。

今年春节后有一部我国的科幻电影火了,那就是《流浪地球》,在这部影片中,地球轨道上的空间站,利用旋转结构来模拟重力,也就是利用了离心力来实现和地球一样的重力,在这样的空间站中,宇航员完全可以实现和在地球一样的工作环境,可以长期在空间站中工作,对身体的影响也极小。

那么在现实世界中,空间站为什么不建造旋转结构来模拟重力?可能很多人会觉得,空间站绕地球旋转,也可以实现用离心力来模拟重力。从理论上来讲,这种方法是完全可行的,离心率的本质就是惯性力,其作用和真实的力没有区别,可空间站要实现这个,有一个重要的前提那就是空间要非常多,也就是说空间站要造得非常大。

这一点,我们从《流浪地球》中的空间站就可以看出来,那个空间站非常庞大,里面的工作人员非常多,还有很多的逃生飞船,完全不是我们现实中的空间站的体积可以相比的。我们现在的国际空间站长约73米,宽108米,想要让空间站通过离心力来模拟地球重力,其规模可能要比现在的大至少百倍以上才行。

那么以人类现在的科技能够建造如此巨大的空间站吗?答案是不能,一个方面是人类目前的航天技术还不是非常先进,从地球向太空运输物资的成本是非常高的,就拿现在的国际空间站,总耗资就有近1600亿美元,而且它还是多国合作建造的,如果要造一个比现在这个还大百倍以上的空间站,那需要的资金就是天文数字,是人类现在无法承受的。

另一个原因就是技术,即使我们现在联合全球的力量,也无法建造出能够模拟地球重力的巨大环形结构空间站,如果要让空间站实现模拟地球重力,空间站的结构就要像《流浪地球》中的那样,建成一个环形结构,而不是我们现在空间站的结构,要建造这样的空间站,金钱是一方面,更重要的还是技术,技术不过关的时候,再多的投入都没用。

当然,模拟重力是未来必然要实现的一个技术,不仅仅是在空间站上,在未来的太空探索中,如果飞船内部没有重力系统,人类很难实现长时间的航行,原因就是人的身体在没有重力或微重力环境下长久生存,会对身体造成严重的破坏。

因此,在未来,人类想要走出太阳系进行星际旅行和探索,那飞船首先需要解决的一个问题就是模拟重力环境,围绕地球运行的空间站可以通过建造庞大的环形结构,通过离心力来实现模拟重力,这一点其实随着人类太空科技的不断进步,未来的航天发射技术更进一步,太空运输成本大幅降低后,是完全可以实现的。

可是,宇宙飞船就无法通过这种空间站的这种方法来模拟重力,必须要有真正的重力技术才行,有可能人类需要实现反重力技术之后,才有可能让飞船实现模拟重力系统,在人类没有掌握飞船重力技术之前,即使我们的飞船有能力飞出太阳系,人类也很难实现载人走出太阳系探索,最多就是派出无人探测飞船。

《流浪地球》中,科学家们没有选择建造巨大飞船,带着人类离开,而是选择给地球安装行星发动机将地球推离太阳系,有一部分原因可能就是人类还没有完全掌握飞船的重力技术。如果飞船无法模拟地球重力,即使飞船再大,也无法在宇宙中进行漫长的航行,要知道《流浪地球》中,从太阳系前往比领星系,需要几千年的时间,如此漫长的时间里,在没有重力系统的环境中,人类根本不可能生存下去。

目前我们只能在科幻小说及科幻影片中看到那些有重力系统的飞船,里面的人们可以像在地球上一样生活。从这一点上我们可以得出一个结论,如果有外星文明能够来到地球,那么这个外星文明的飞船有两个非常重要的特点,一个是速度非常快,至少达到了亚光速飞行,另一个重要的就是必然实现了模拟重力系统。

如果没有重力系统,外星文明的飞船也不可能跨越星系来地球,由此可见,如果有外星文明真的来到了太阳系,他们的科技实力有可能将远远超过人类,最小的差距也有可能有数百年,人类能否在几百年的时间里实现飞船的重力系统以及最基本的亚光速飞行,也是一个未知数。

走出地球,看到浩瀚的宇宙,我们才知道地球的渺小,人类的渺小。而人类想要在宇宙中立足,成为强者,那只有不断发展科技,一步步成为宇宙中强大的文明。

小伙伴们,你们对此有何看法?欢迎大家在下方留言讨论,发表自己的见解和看法。

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