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未来殖民飞船可容纳1万人 拥有环形引力场

未来殖民飞船可容纳1万人 拥有环形引力场

科学家设想的可执行距地10光年飞行任务的恒星际宇宙飞船,拥有旋转重力场

腾讯科学讯(Everett/编译)据国外媒体报道,人类探索遥远星球的梦想自古皆有,从早期的文艺复兴时期到现代宇航时代,星际航行将会面对巨大的挑战。来自伊卡洛斯星际航行工程的宇航景观设计与规划师史蒂夫•萨默福德(Steve Summerford)对恒星际宇宙航行以及在其他星球进行殖民化基地建设提出的首个概念性研究成果。恒星际航行的宇宙飞船外形并不受到气动上的外形限制,因而可以打造成任意的模样,轨道安装使得其体积可以非常巨大,甚至允许在内部模拟山丘、湖泊等景观,在某些近20英里长飞船设计概念图上呈现出难以想象的庞大规模。这样的概念设计被称为“殖民星际飞船”(CIV)。

未来殖民飞船可容纳1万人 拥有环形引力场

恒星际宇宙飞船内部每个模块是独立的生活区,呈环形排列

当人类进入星际空间时,宇宙飞船内需要打造成类似地球上的情景,首个载人恒星际航行计划需要经过长达数十年的论证,或许需要几个世纪的深思熟虑,比如将涉及到人类的心理情感、宇宙射线的屏蔽、粮食产量等因素,不适当的规划将使得首批星际殖民者的探险面临失败。根据现有的本地太阳系周围观测资料显示,未来首次恒星际航行的目的地将在距离地球10光年的恒星系统中产生,抵达其中的行星世界需要长达数十年甚至数百年的宇宙航行。

科学家设想了宇宙飞船可设计成一个或者多个分组的结构,每个建筑中可容纳所需数量的殖民者,整体景观与地球上的类似,促进星际开拓者对环境在心理和身体上的适应。早在1975年,斯坦福大学就对相关课题展开研究,旨在对人类进行恒星际航行的宇宙飞船内部庞大结构设计进行探讨,提出了球形、圆柱、圆环以及带状的几何外形,结论认为球形和圆柱型较于圆环形显得更低效。圆环形的宇宙飞船可以通过一系列的衍架桥连接起来,整个宇宙飞船可进行缓慢旋转以产生人工重力场,这是长时间宇宙航行延缓人体骨质流失的一种方法。该配置也可以提供大面积的内部生活空间,显得更有效率和紧凑。

在相互连接结构的圆环形宇宙飞船中,沿着转动中心轴向的为零重力中心,每个连接结构可包括住宅、农业设施、居民居住以及空旷的空间,这样的宇宙飞船内部概念将是未来设计的方向。为了更大程度上达到圆环形宇宙飞船的设计灵活性,可采用模块化的理念,方便进行长期扩展功能,以不断增加宇宙飞船的容量,有效地利用宇宙飞船的空间。通过模块的设计,可以将飞船内部建筑特色和能量布局区别,一系列的半圆形架桥连接着这个居住地,覆盖长达几公里的区域。

恒星际宇宙飞船由五个初始模块组成,跨度达到了775米,大约为2500英尺,一系列这样的模块构成的环形宇宙飞船可以发展成为星际旅行的居住地,容纳大约10000名宇宙探险者,该数字是科学家评估认为维持健康和多元化社会的最低人口要求。科学家也提出恒星际宇宙飞船的设计特点在于虽然有众多模块化的结构拼接成环形居住区,但是这些结构是单独的,而不是一个连续体,这样的设计在很大程度上可以防止重大事故发生时波及到其他居住区,比如医疗、农业上的疾病爆发,或者船体、机械受损等。

长达数百年的宇宙航行需要发挥整个“飞船人类”社会的效率,植物的品种可以用于食用或者具有医疗效果,每个模块结构之间的开发空间为首批人类殖民者提供了社交场所,促进飞船社会的健康。在人工环境中进行长距离的宇航航行会产生生活的问题,但是木材和石头不利于宇宙飞船的设计,因此随着时间的增长,飞船社会将面临巨大的挑战,因此环形宇宙飞船的设计工作可能需要数十、数百年,甚至是更长的时间。

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