宇宙时空 《星际大战》「千年鹰」能成...

《星际大战》「千年鹰」能成真吗?

分享

【新三才编译首发】在知名《星际大战》电影的宇宙中,「千年鹰」(Millennium Falcon)被誉为最酷的太空船。韩索罗(Han Solo)最初在云城中获得Lando Calrissian的这艘货船,开展了最令人难以置信的冒险。「千年鹰」集合了如此众多令人难以置信的新技术,我们能否有机会打造出来呢?可惜,目前仍没有办法,但是我们正在往目标接近中。

随着5月25日的最新一部星战系列电影《韩索罗:星际大战的故事》上映,让我们来探索一下这艘标志性太空船的一些最显著的技术特点,以及在今天能够建造它之前会发生什么。

超空间引擎(Hyperdrive)

千年鹰的著名速度来自其超空间引擎,一种推动系统可推动船只以光速行驶——虽然韩索罗吹嘘说这艘太空船可以比光速更快。超空间引擎通过使用「超物质粒子」将飞行器发送到超空间,通过以超出光速的速度行进而达到另一维度。这项技术要在时空结构或虫洞中使用皱折:也就是将时空折叠连接两个相距较远的点。

现在,虽然广义相对论预测了虫洞的存在,但它仍然只是一个理论现象。所以,我们还无法证明虫洞的存在,而且不能为了我们自己的目的而操纵它们。俄勒冈大学理论物理学教授史蒂芬徐(Stephen Hsu)表示「为了稳定虫洞,你需要一些非常奇特的物质,目前还不清楚这种物质是否存在于宇宙中。」

现在,反而是一款名为EmDrive的引擎让科学界感到兴奋。这不像一些人所建议的那样是超空间或者扭曲空间,但它可以在引擎腔室周围反弹微波,作为推进力。最近,研究人员对EmDrive进行了测试,发现它产生的推力来源于发动机的电源线与地球磁场之间可能存在的某种电磁相互作用,根据他们的研究,这很可能可以引导出一个潜在的、未来的引擎——但它当然不是超空间引擎。

重力(G)

即使我们放下我们的怀疑并接受这艘船的速度,也会出现另一个问题:重力。根据Wired的计算结果,乘坐千年鹰的乘客可能会在以电影中描绘的速度旅行时体验高达约12G的重力(尽管如果他们在超空间中旅行,情况可能并非如此)。这代表在地球引力场中比我们平常经历的重力相比要高12倍。

在1G时,我们可以将血液推到我们的大脑,但随着G数的增加,这变得更加困难。12G是喷射战斗机飞行员在昏倒之前可以体验到的最大值,但是他们必须是穿着抗高G力飞行服,才能在高G力的情况下挤压腿部以防止血液被倒推。

因此,从理论上讲,如果没有抗高G力飞行服,乘坐千年鹰的乘客将在高速转弯时就会昏厥,即使没有像韩索罗吹嘘的那样超光速高速行驶。

全息象棋(Holochess)

在Chewbacca的要求下,千年鹰上安装了一张全息象棋桌子,以便乘客可以玩电影中所称的经典战略游戏Dejarik。但是,尽管国际太空站上的宇航员仍无法在不久之后体验这个Chewie最喜欢的游戏,但全息技术正在融入现代太空船。

2016年,微软提供了国际太空站太空人两款HoloLens AR头戴式眼罩。另外,Voxiebox背后的创新者已经构建了早期版本的holochess。你还无法感觉到这些影像或用手移动它们——但这一功能并不遥远,研究人员已经接近了。

在Wired报导的一个例子中,东京大学和日本名古屋工业大学的研究小组创建了小型等离子体全息图,可以让人用手感受到。

隐形偏转防护罩

在《星际大战》宇宙中的大多数舰船上,以及整个科幻小说中,偏转防护罩是主要的安全措施。无论何时发生冲突,偏转器都会运作起来,以因应敌人的攻击下,仍能保持太空船完好无损。但这仅仅是一个很受欢迎的科幻小说幻想吗?并不完全是。

早在2014年,ExtremeTech就使用等离子体来构建这种偏转器的可能性。他们注意到地球的电离层(也就是包含等离子体的高层大气的一部分),我们可以将通信信号从电离层的等离子体反射回地球上的不同位置。因此这个地球周围的「隐形防护罩」就成了他们的灵感,你可以使用和操纵等离子体来偏转电磁辐射——例如可能来自激光武器的能量。这种屏蔽在技术上还不可行,但是它们使用等离子体偏转辐射的一般概念当然是可能的。

另外,2008年,英国科学技术设施委员会Rutherford Appleton实验室的Ruth Bamford和同事们研究了使用便携式磁屏蔽偏转辐射的可能性。虽然它不是我们在《星际大战》中看到的战斗用偏转器,但它绝对是朝着这个方向迈出的一步。

Quadex动力核心

安装在千年鹰上的动力核心Quadex,也是这艘太空船的主要动力来源,那就是纯粹的小说幻想了。除了它作为千年鹰之类飞船的动力源的描述之外,Quadex动力核心是一项相当神秘的技术。该电影系列其实从未解释这个动力核心是如何运作的,所以我们也就无从打造一个同样的系统了。

四联激光炮

这是千年鹰上最强大和使用最多的武器,这款四联激光炮在现实中也相对可行。美国军方花费了数年的时间,开发出最接近《星际大战》风格的激光炮。它可以安装在战斗机上,但仍然足够强大,可以击发150千瓦的能量束。

另外,研究人员已经建议使用由多个小型激光器产生的光束的相干放大网络(CAN)激光器可以蒸发围绕地球的太空垃圾表面薄层物质而消除太空碎片。透过激光将碎片推动向下,进入地球大气层中燃烧。激光武器目前还是体积很大、危险并且难以制造,但它们当然是可能的。

融合式的设计

千年鹰上的技术并非一成不变。这艘太空船是一个不断发展的融合体,有着各种各样的、或是偷ˊ的、客制化开发的,以及现成可买到的零组件。

虽然看起来很奇怪,这样一艘能力很强的未来太空船竟然是这种方式装配起来的——但是当你考虑当前太空船的演进方式时,却又很有道理。千年鹰与SpaceX的Dragon火箭有许多共同之处,它的可重复使用设计经过不断优化。同样,千年鹰的设计依赖于重复使用已发现的零组件。随着长期的太空旅行,船上的零组件偶尔会破损,或是变得过时等等。

未来的太空旅行者可能会做类似韩索罗所做的事情,重新调整与组装零组件,以便在宇宙中高效地生存。千年鹰拥有看似无穷无尽的小玩意和功能。从其超大尺寸的传感器盘到Gigyrodyne亚光发动机,推力压力歧管和传感器防走私车厢,这艘船的技术范围从高度合理到完全虚构都有。

因此,结论是目前人类的科技还没有准备好可以打造出千年鹰。但尽管如此,许多开发中的技术有朝一日可以让机载技术如激光炮和隐形偏转器防护罩成为现实。在此之前,我们还是先开心的观赏电影,享受这艘科幻小说中最具标志性的银河系太空船带来的冒险吧。

(编译:王明真)

(责任编辑:姜启明)

(文章来源:新三才编译首发)

留下一个答复

Please enter your comment!
Please enter your name here