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第二期:核推进的宇宙边界 第二期:核推进的宇宙边界 大家好,这里是思想实验室,我是实验员零一。有三种不同的核推进器技术,一种是核热反应,第二种是核脉冲,第三种是核聚变。今天的思想实验是,这三种核技术,谁能否让人类走得更远? 首先,核热火箭靠反应堆加热液氢,比冲能到9百秒;其次是,核脉冲,靠小型核弹爆炸产生推力,比冲能到1万秒;最后,是核聚变呢,把氢的同位素聚变成氦,比冲能达到10万秒,即只需要带少量燃料,就能在宇宙里飞很久。 如果用核聚变推进,飞船能达到每秒3千公里的速度。4.24光年的距离,单程需要420年。这时候就有两个方案:世代飞船和休眠舱。 世代飞船的第一代船员出发时可能20岁,到他们的孙子辈,飞船才刚飞过一半路程,等到第二十代船员,才能看到比邻星的光芒。但问题来了,420年、20代人的循环,社会系统能撑住吗?根据模型计算,长时间封闭环境下,资源短缺、基因多样性减少、社会矛盾爆发,失败率高达37%——也就是说,每三艘世代飞船,就可能有一艘变成宇宙里的幽灵船。 那休眠舱呢?把船员放在低温休眠舱里,生命体征降到最低,呼吸、心跳都变慢,420年里不用消耗太多资源。但维生系统的风险还在:420年里,任何一个故障、任何一次能源波动,都可能让休眠舱里的人永远醒不过来。最乐观的估计,维生系统的失效率也有12%——相当于每8艘飞船,就有1艘会在途中失去所有生命信号。 再看另外两种核技术:核热火箭比冲不够高,飞到比邻星需要800多年;核脉冲推进推力够大,但每次核弹爆炸都会对飞船造成冲击,船体能否扛住400多年,现在还没答案。 所以核推进的绝对边界很清晰:无人探测器能飞到10光年外的天狼星系统,探测器飞过去需要100多年,只能传回照片;但载人任务只能限制在5光年内,而且必须接受“400年冷冻赌命”风险——要么赌社会系统不崩溃,要么赌休眠舱不出错。 技术时间表较明确:核热火箭的技术已有初步原型,预计2050到2070年能实现无人应用;核聚变推进更复杂,需要解决等离子体约束、持续聚变等难题,本世纪末不知能否见到雏形。 最后问大家一个问题:420年的单程票,你愿意签吗?这不是一次旅行,而是一场跨越20代人的星际长征,你的后代会在飞船里出生、长大、老去,直到有一天,他们能达上比邻星的土壤。 这里是思想实验室,下期见!#七夕dou+精彩放大
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