第259章 旋转棲息地(3 / 7)
但关键在於,棲息地的防护层並不需要和內部的旋转结构一起转动,就像离心机或洗衣机的外壳不需要跟著內部一起旋转一样。
事实上,让防护层隨旋转结构一起转动是非常愚蠢的做法。
带有旋转舱段的太空飞行器,从外部根本看不到一个巨大的、正在转动的中心枢纽,能看到的只是嵌套在內部、不隨之一同旋转的超级防护结构。
这样一来,承担防护作用的超级结构就不会因旋转承受各种应力,即便遭受撞击也能保持稳定。
更重要的是,任何物体撞击旋转的结构时,其相对撞击速度都会因旋转而加快或减慢,而撞击造成的损伤几乎与动能直接相关,而动能是与速度的平方成正比的。
即便有一半的物体撞击速度稍慢,另一半稍快,整体遭受的损伤依然会更大。
因此,在旋转棲息地內部,你会和结构一起旋转,根本察觉不到它在转动;而在外部,棲息地被不旋转的超级防护结构包裹著,同样看不到旋转的跡象,甚至这些防护结构还可能以相当慢的速度向相反方向旋转。
防护材料也不一定非得是岩石、冰或金属,宇宙中最常见的氢和氦,也能成为防护材料。
按重量计算,氢是抵御宇宙辐射的最佳材料之一。
所以我们可以在旋转棲息地周围,打造一个装满氢罐和其他防护层的非旋转超级防护结构,具体的防护设计可以参照太空飞行器的標准。
这些氢还能当作燃料使用,我们的空气和水资源储备也能进一步增强防护效果 —— 辐射对空气和水基本没有影响,相比之下,让微陨石撞毁部分储备资源,总比伤及人类要好。
而在小行星採矿的背景下,我们大概率会利用採矿產生的矿渣来做防护材料。
不过,即便遇到太阳系中约一百万颗直径约一英里的小行星,我们也其实没必要將其挖空。
这种做法其实並不划算,在即便有微弱重力的大型小行星上铲运岩石,也像铲运泡沫塑料一样轻鬆;即便在穀神星 —— 如今被归为矮行星而非小行星的最大天体上,你也能轻而易举地举起一辆卡车。
而对於那些更小的、直径约一英里的小行星(这类小行星的数量是那些知名大行星的数千倍),你甚至能像踢皮球一样挪动和房子一般大的岩石。
在小行星上採矿,最大的问题是需要搭建一个穹顶,防止碎石飘入太空。
小行星本质上也並非整块的坚硬岩石,大多都是碎石堆聚而成的,所以开採时也无需进行大规模的挖掘作业。
在小行星內部建造设施,也不需要特別坚固的结构,因为这类天体体积小、重力极弱,即便在数百英尺的岩层之下,压力也小到不足以压碎一个空易拉罐。
因此,我们无需像在地球上採矿那样,对隧道进行加固支撑。
那为什么说挖空小行星的做法並不可取呢?
简单来说,这种做法会造成极大的材料浪费。
假设你发现了一颗形状规整的球形岩石小行星,直径约一英里,想要用岩石作为防护材料。
事实上,十几英尺厚的岩石层,就足以轻鬆抵御微陨石的撞击,並將宇宙辐射降低到接近地球表面的水平。
在地球上,我们头顶的大气层带来的压力约为每平方英寸 14 磅,也就是每平方米 10 吨,这相当於身处 10 米深的水下,或是 3 到 5 米厚的普通岩石层下所承受的物质质量。
也就是说,30 英尺厚的岩石层,能为你提供和地球大气层相当的防护效果。
即便你想要更高的防护等级,设置 100 英尺厚的岩石层 —— 这个厚度足以抵御除直接核打击外的任何威胁,也只用到了这颗直径一英里的小行星约 3% 到 4% 的物质,若是更大的小行星,这个比例会更低。
而挖空后剩下的空间,就只是被一层薄薄的岩石、水和钢材包裹的空壳而已。
那剩下的这些原材料该如何处理呢?
你可以將其运到其他地方,但岩石只有在提炼出铂、金、铱等贵金属后才有价值,除此之外,其出口价值微乎其微。
说实话,对於这个尺寸的小行星,分散开採其实会更便捷。 ↑返回顶部↑
事实上,让防护层隨旋转结构一起转动是非常愚蠢的做法。
带有旋转舱段的太空飞行器,从外部根本看不到一个巨大的、正在转动的中心枢纽,能看到的只是嵌套在內部、不隨之一同旋转的超级防护结构。
这样一来,承担防护作用的超级结构就不会因旋转承受各种应力,即便遭受撞击也能保持稳定。
更重要的是,任何物体撞击旋转的结构时,其相对撞击速度都会因旋转而加快或减慢,而撞击造成的损伤几乎与动能直接相关,而动能是与速度的平方成正比的。
即便有一半的物体撞击速度稍慢,另一半稍快,整体遭受的损伤依然会更大。
因此,在旋转棲息地內部,你会和结构一起旋转,根本察觉不到它在转动;而在外部,棲息地被不旋转的超级防护结构包裹著,同样看不到旋转的跡象,甚至这些防护结构还可能以相当慢的速度向相反方向旋转。
防护材料也不一定非得是岩石、冰或金属,宇宙中最常见的氢和氦,也能成为防护材料。
按重量计算,氢是抵御宇宙辐射的最佳材料之一。
所以我们可以在旋转棲息地周围,打造一个装满氢罐和其他防护层的非旋转超级防护结构,具体的防护设计可以参照太空飞行器的標准。
这些氢还能当作燃料使用,我们的空气和水资源储备也能进一步增强防护效果 —— 辐射对空气和水基本没有影响,相比之下,让微陨石撞毁部分储备资源,总比伤及人类要好。
而在小行星採矿的背景下,我们大概率会利用採矿產生的矿渣来做防护材料。
不过,即便遇到太阳系中约一百万颗直径约一英里的小行星,我们也其实没必要將其挖空。
这种做法其实並不划算,在即便有微弱重力的大型小行星上铲运岩石,也像铲运泡沫塑料一样轻鬆;即便在穀神星 —— 如今被归为矮行星而非小行星的最大天体上,你也能轻而易举地举起一辆卡车。
而对於那些更小的、直径约一英里的小行星(这类小行星的数量是那些知名大行星的数千倍),你甚至能像踢皮球一样挪动和房子一般大的岩石。
在小行星上採矿,最大的问题是需要搭建一个穹顶,防止碎石飘入太空。
小行星本质上也並非整块的坚硬岩石,大多都是碎石堆聚而成的,所以开採时也无需进行大规模的挖掘作业。
在小行星內部建造设施,也不需要特別坚固的结构,因为这类天体体积小、重力极弱,即便在数百英尺的岩层之下,压力也小到不足以压碎一个空易拉罐。
因此,我们无需像在地球上採矿那样,对隧道进行加固支撑。
那为什么说挖空小行星的做法並不可取呢?
简单来说,这种做法会造成极大的材料浪费。
假设你发现了一颗形状规整的球形岩石小行星,直径约一英里,想要用岩石作为防护材料。
事实上,十几英尺厚的岩石层,就足以轻鬆抵御微陨石的撞击,並將宇宙辐射降低到接近地球表面的水平。
在地球上,我们头顶的大气层带来的压力约为每平方英寸 14 磅,也就是每平方米 10 吨,这相当於身处 10 米深的水下,或是 3 到 5 米厚的普通岩石层下所承受的物质质量。
也就是说,30 英尺厚的岩石层,能为你提供和地球大气层相当的防护效果。
即便你想要更高的防护等级,设置 100 英尺厚的岩石层 —— 这个厚度足以抵御除直接核打击外的任何威胁,也只用到了这颗直径一英里的小行星约 3% 到 4% 的物质,若是更大的小行星,这个比例会更低。
而挖空后剩下的空间,就只是被一层薄薄的岩石、水和钢材包裹的空壳而已。
那剩下的这些原材料该如何处理呢?
你可以將其运到其他地方,但岩石只有在提炼出铂、金、铱等贵金属后才有价值,除此之外,其出口价值微乎其微。
说实话,对於这个尺寸的小行星,分散开採其实会更便捷。 ↑返回顶部↑