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为什么要建造“戴森球”?

时间:2019-10-28 10:21:52 浏览量:
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随着中国的“探月工程”不断取得成果,重新燃起了人类开发外太空的希望,既然是开发外太空,就不能把眼光局限在太阳系,我想只要人类的发展进程不被打断,我们的星际舰队冲出太阳系是迟早的事情。但是我想在这之前肯定需要解决一个问题:能源。

为什么要建造戴森球?

可能有人会说:一旦核聚变发电取得突破,人类的能源问题将会得到彻底的解决,能源将是取之不竭,用之不尽。对于这个说法,我是不赞同的。如果实现了核聚变发电,用来开发地球或许足够了,但是想凭借这一点能源进入银河系明显是杯水车薪,就目前太阳系来说,最大的能源是太阳,这一点毋庸置疑,但是如何利用太阳却有很大争议。今天小编就来畅想一下:如何建造戴森球来获取能量。

为什么要建造“戴森球”?为什么要建造“戴森球”?

戴森球是指一种人造巨型结构,这种结构呈球状包裹太阳,吸收并利用太阳的恒星能量。但是很多人认为,戴森球就是瞎扯淡的设想,根本无法实现。理由是太阳质量占整个太阳系的99.8%,太阳系中剩下的资源根本无法建造出一个围绕太阳的装置,即便可以建成,在经济效益上也并不划算。而我想说的是:正是因为太阳占据了整个太阳系99.8%的总质量,建造戴森球才显得尤其必要,因为根据能量守恒原则,能量是和质量成正比的,太阳质量大所以能量也多啊,放着这么好的能量不用,你去哪里需找这样集中且现成的能源呢?至于说没有足够的材料来建造这样一个巨型结构,我想你可能搞错了一个概念,那就是:太阳的质量虽然占据了太阳系的99.8%,但是它的体积只占太阳系的1%都不到,再说我们也不是要将整个太阳都填满,只需建造一个很薄的“壳”而已。

戴森球如何设计?

首先我认为戴森球不能建造成刚性连接的巨大整体结构,而应该是小型模块化构造,模块简单,方便建造,各个模块可以独立工作并且相互之间不需要连接。理由是:太阳作为一颗巨大质量的恒星,当其强大的引力场将一些不明天体吸入太阳时,不至于摧毁整个戴森球,而我们只需要再补充几个模块即可修复。我设想的这种小型模块是一种由金属制作而成聚光镜,聚光镜将太阳光聚集到一个点并反射到聚光镜背面的某一个地方进行发电。其实就像现在某些农村使用的太阳灶相当,只不过将太阳灶上原先安装的灶换成一个反射镜而已。

建造戴森球需要多少材料 ?

我们先来粗略计算一下建造一个戴森球需要多少材料吧,太阳半径69万千米,我们布置戴森球轨的道按照2018年美国航空航天局(NASA)发射的帕克太阳探测器的轨道690万千米计算,得出的表面积为700万亿平方千米,聚光镜按照1厘米的厚度建造,大概需要700亿吨金属材料。数字确实很庞大,但是也不至于遥不可及。这还是按照最保守的估计,因为帕克是一个探测器,需要保护精密的元器件不被高温烧毁,而我们的聚光镜则不需要考虑这些,只要保证不被太阳融化即可,目前人类能够制作的最耐温的材料已经可以超过2000摄氏度,比如飞机发动机的涡轮。也就是说戴森球的运行轨道还可以离太阳更近一些,而且我们也不需要将整个太阳都包裹起来,所以实际用到的材料远远到不了700亿吨。

这些材料如何获取呢?

我认为这么多的材料从地球运输是完全不可能的,最好的办法是:在水星上建立一个永久性建造基地。因为水星是离太阳最近的一颗行星,并且富含大量金属。我们完全可以开发出一些耐高温的机器人入住水星,开采水星丰富的金属矿产,金属占据水星整体质量的70%,而我们开采的几百亿吨金属对水星来说只是九牛一毛。并且利用水星开发太阳还有一个巨大的优势:水星的逃逸速度只有4.5千米/秒,比地球的逃逸速度小很多,也就是说我们发射这些聚光镜模块时会很轻松,完全可以利用电磁轨道炮直接发射。

水星基地如何运行?

想要保证水星基地的正常运行,能源必不可少,其实我们只需要解决基地建设阶段的能源需求就可以,因为在戴森球的建设阶段我们完全可以使用戴森球产生的能源供应水星基地的运行。水星由于光照强度大,我们在建设阶段可以充分的利用太阳能发电来解决能源问题,也就是我们现在地球上使用的光伏电池,并且水星上也不缺少制作光伏电池的硅(水星由70%的金属和30%的硅酸盐组成)。只要初期的建设顺利,一旦发射了足够的聚光镜,我们就可以利用它们产生的能源继续建造新的水星基地,如此反复,建造戴森球的进度就会呈几何级的速度加快。一个基地变成两个基地,两个基地变成四个,经过60次增长以后,我们就可以彻底将太阳包裹住了。如果按照一个月建造一个基地计算,十年就可以完成整个戴森球的建造。怎么样,这个过程也不是很漫长,比印度制造一艘航母的时间还要短哦。

需要哪些技术储备?

如果想要实现以上的设想,我们还有一些工作需要提前完成,第一:研制出可以在450摄氏度高温下自主运行的机器人。我认为这里面的“耐高温”应该不是大问题,关键因素还是高度智能化。在水星上我们人类无法生存,所以完全自主运行是水星机器人的必要条件。第二:研制出速度超过4.5千米/秒的电磁轨道炮,这个速度大概是音速的13倍。目前人类最先进的电磁炮出膛速度大概是3千米/秒,并且技术还不成熟。不过这些技术都不是遥不可及的,只要加大资金和科研投入,相信在不久的将来会取得突破。

编辑:夜樱
关键词: 戴森球
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