用自动转移飞行器来建造死星并提供补给,可行吗?

时间:2023-11-19 04:49:02

最近,美国政府否决了一项在线请愿计划。该项请愿要求美国政府建造一颗死星。是的,这项否决在很多方面让人大跌眼镜,但我们暂定有人真的想建造一颗死星,你可以使用ATV做到吗?好吧,你肯定能行,但怎么做才能成功呢?

如果你想估算一下需要多少架ATV才能完成对死星的建造与补给,你首先总得对死星有所了解吧?我可以对死星的情况做一些大胆的估测,但我这次就不这么做了。这次我会对已有两项有趣的估测加以评估。其中第一项来源于一个经济学博客的文章:一开始,作者就先假定死星是航空母舰。这一想法是对路的,要我也会这样假定。有了这个假定作为标准,我就可以得到要建造的这颗死星的质量了,建造的材料总共有1018kg重,直径为140km。快速地了解一下(仅作为提醒):目前存在两颗死星,根据星战百科(Wookieepedia),第一颗的直径为160km,第二颗直径还要大。我考虑按第一颗较小的死星的标准来建造(但我不会为排气预留出位置,因为那样做就没有地方可以放质子鱼雷了,那样做是欠考虑的)。

用自动转移飞行器来建造死星并提供补给,可行吗?

行了,现在还有一个死星质量的问题。一个很有名的网站io9认为死星不可能是由像钢材那样的东西建造的。现代战船由于作战时需要经受大风大浪的考验,还要抵挡鱼雷的袭击所以整体需要很坚固,只能用钢材来建。死星是在太空里的,没有水压不必担心会被水压压垮,所以不必要达到战舰那样坚不可摧。并且,死星也会受某种特殊力量场的保护,可以不受敌军的火力攻击。也许死星会使用钢材,但可能只限于外部的表面,内部只需要使用一些密度较低的诸如碳纤维类似的材料就足够了。

让我们为死星的质量做下列估算:如果它的外壳厚度为10cm的钢材,那么质量就是6×1013kg。

内部呢?我们就这样讲吧:死星的内部构造的密度和国际空间站相仿,这样说的过去吧?国际空间站加压后的体积容量是837m3,质量为4.5×105kg,平均密度为550kg/m3。当然这个计算结果不正确,因为国际空间站的质量不止加压后的内部质量,但至少我们的数据给解决这问题开了一个头。如果我继续将这个密度推广到死星的内部构造上来,得到的质量是1018kg。这一结果和之前的估测多多少少是吻合的(外部钢材的质量与内部构造的质量相比可以忽略不计)。

ATV呢?目前技术水平下的ATV的负载量是7200kg。要几架这样的ATV才能把所有需要的材料运送到轨道上呢?(假设死星和国际空间站建造在同一轨道上)

用自动转移飞行器来建造死星并提供补给,可行吗?

计算结果你看到了吗?原来要求这么高,没有人能找来这么多架ATV。以每月发射一架(已经有点好高骛远了)来计,总共需要1013年才能发射完成。比较一下,地球的年龄可能还不足500万年,我们的太阳最多还能维持的年限也可能不足500万年。1013年来造一颗死星,实在是岁月悠悠的事情了。可能死星这里还没竣工,那边的太阳已经寿终正寝了。明白吗?这个玩笑开大了。

我们换一个角度来看问题。假设我们想在10年内将死星建造完毕。我们如果还是使用ATV,我们还是需要那么多架,要做到平均发射升空,发射频率是多少?每年要发射1.38×1013架。很难想象一年之内要进行那么多次发射会是什么状况。单位转换一下,即每秒钟要发射4架。显然,以目前ATV的基础建设水准是无法应付这样沉重的压力的。假如整个人类都共同参与到运送工作中来呢?一架ATV的工作周期或许是两星期,在这个两星期里将有480万架不同的ATV接续这项工作,这个数字实在是太庞大了。

ATV最主要的工作是为国际空间站提供补给。如果死星已经在轨道上了,需要多少架ATV才能为它服务呢?下面要来一些大胆的估算,请你先准备一下。首先,我得确定死星上有多少工作人员?我们可以假设它和尼米兹级航空母舰上的工作人员的密度一样吗?为什么要选尼米兹级航空母舰为参考呢?有什么理由不呢?根据这个网站上的信息,尼米兹航空母舰的容量达到200万m3,工作人员数量超过6000人,因此每立方米空间内的密度是0.003人。在这个密度下,死星上还要添置6×1012人。这个结果太出人意料了,因为整个地球上的人口也只不过70亿人而已。

对于工作人员数量这个问题,我们还是回归现实一点好了。死星上可能有很大一部分空间和航空母舰不一样,这部分空间是用不到的。我明白这种说法虽然有点像自欺欺人,但为了现实一点,我还是将人数设定为100万吧。

所以,给100万人口提供服务需要ATV完成多少任务量呢?国际空间站每隔6个月就为上面工作的6位航天员提供一次补给,也就是说人均一个月需要补给一次。如果拿这个任务强度给死星上的人员服务,一个月就需要100万次发射。

当然了,像月球那么大的空间站是可以生产一些资源供自己使用的。也许会有温室、面包房、或者生产蜡烛的工人。也许他们只要在网上用邮件购物,ATV就可以把货运到他们的家门口了。