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【地球大炮】有望实现啊,北京大学已提供证明

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度娘来吃!!


1楼2012-12-03 14:27回复
    科幻小说中曾经屡次出现电磁大炮之类的事情,比如凡尔纳的《从地球到月球》、刘慈欣的《地球大炮》,然而,这个方案已经不仅仅是科幻了,而是一种接近可行的方案。
    我们的征途是星辰大海。穿行在深邃的太空,是无数人的梦想。欲行太空之旅,必先占领月球。欲占领月球,必先打开出一条地月通路。这条通路怎么打开呢?本文作者的想法是——电磁大炮。注意,这可不是科幻小说哦。


    2楼2012-12-03 14:28
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      人类对于太空的好奇已经有数不清多少年的历史了,然而自从上世纪人类登月达到了巅峰时期之后,人类对于太空的探索似乎陷入了一个窘境。显然我们的太空旅行现况离科幻小说差的太远,我们不仅仅这么多年了连火星都没有登上,甚至月球都已经几十年没有再上去过,甚至航天飞机都已经被叫停。到底是什么事情阻碍了人类通往太空的步伐?答案非常简单:钱。持续10多年的登月计划整个耗资上百亿美元,这种量级的花费,任何一个政府都需要慎之又慎地考虑要不要做。也许,人类的太空之旅,必须经过一个大的变革才能圆梦了。
      通往太空的必经之路——月球人类若是想要探索太空,那么在月球上建立基地将是一个必经之路。为什么呢?显然,从地面上直接往外太空发射卫星是一个很糟糕的选择,原因有是地球的重力非常大,而且地球的大气层较密,有着很大的空气阻力。如果是在地球卫星轨道上建立空间站并且作为基地,也不是最佳选择,它有至少两个缺点:
      外太空没有保护,精密仪器很容易受到太空辐射或者太空垃圾的撞击而毁坏;
      卫星轨道上并没有任何建筑材料,所有建设基地的物资必须靠地球来运输。 月球则是一个非常良好的太空基地选址,它的优点非常多,可以说是正好是弥补了前面提到所有缺点:
      月球的重力只有地球的1/6,便于向外发射卫星;
      月球几乎没有大气层,空气阻力比地球小得多;
      如果在月球表面挖一个洞并且在里面建立基地,则月球的地面就是一个极其良好的防辐射、防撞击的保护层,不必担心仪器损坏;
      月球上也有丰富的资源,建立基地所需的资源可以就地挖掘。 因此,为了将来探索太空,我们必须先踏上月球,在月球上建立基地。可是,现在的关键问题是,如何向月球发射大量的物资,同时其经济代价又不像现有火箭运输方式那么高。注意,为了使得建立基地变得可行,第一步是运输大量物资,暂时先不考虑运输人类(人类将来可能仍要通过火箭的方式运送),因此可以让运输过程的加速度很大而不必担心里面东西被压坏。 火箭的缺点传统的火箭运输方法有许多固有的缺点。首先,火箭运输有一个固有的问题,它必须一路上不停地燃烧燃料进行加速,而这就导致一开始的时候其实大部分燃料是去加速燃料去了,真正加速了最后想抛出去的卫星的燃料比例很低。因此导致每次发射卫星都会消耗大量的燃料,而它的价钱是昂贵的。其次,火箭发射的安全性并不高。虽然我们一直在努力地控制安全,可是火箭发射总是有那么1%量级的事故率降不下来。再次,火箭运输每次运输的质量只能很小,若要运输大质量物资到太空,这个途径并不是个好的选择。


      通过百度相册上传3楼2012-12-03 14:37
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        经济性
        当然,建造这条轨道是需要巨资的,但是这属于一劳永逸的项目,一旦建好,日后的发射成本就非常低了,而且可以发射频率非常高。每次发射的成本,无非就是电容放电消耗的电能,以及被抛射的永磁体的制作费用。电能的钱完全可以忽略不计,永磁体的成本还是个未知数,但是如果将来能大量生产,其成本也会下降。
        另外,为了更加节约成本,被抛射的永磁体也可以替换为超导线圈,这样产生的磁感应强度也可以足够大,现有托克马克装置的磁场就是超导线圈产生的,其强度最大可达10T量级。因为发射时间很短,因此不必太担心液氦或者液氮的维持问题。而超导线圈的技术现在已经成熟,其成本显然远小于每次发射火箭的成本。
        建造轨道的成本其实可以参考修建地铁的成本,对于我们万能的天朝来说,修建一条5000米长的地铁,应当不是一件困难的事情。


        6楼2012-12-03 14:44
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          仍需考虑的问题
          以上的计算分析只是很理论的分析,真正的可行性还需要就整套方案的所有细节进行工程上的可行性分析。经济性仍然需要做比较详细的评估,建造轨道及每次发射的费用还需要进行调查。
          另外,对于如此超高速的物体在大气阻力中究竟如何行为,仍需研究。


          7楼2012-12-03 14:44
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            结论
            用电磁大炮的方式往月球上运输物资,虽然现阶段还属于一种天马行空的畅想,但是也许不久的将来,这样一条轨道就真的可以被建造出来了,我期待着这一天的到来。
            原址:
            h和t谐tp://www.guokr.com/article/70687/?utm_source=related&utm_medium=banner&utm_campaign=rec


            8楼2012-12-03 14:45
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              电磁加速轨道的精度要求、建筑成本、运营维护成本
              人类身体和所运输物体的加速度承受极限
              当然这个落地方式也很萌:“让抛射物飞到月球上时是沿着月球表面的切线飞行的,在沿途扬起密度分布精确控制的尘埃,其密度分布满足让抛射体受力为恒力,并且此力的大小在其承受范围之内。”看来得把星船伞兵里的放屁虫全部调运过来
              最关键的一条,这东西发射失误或者主动把电磁能量减小一点,就成了超远程动能大炮,哪个邻国敢让这种东西的炮口朝向自己?会不会引起军备竞赛和限制条约……


              9楼2012-12-03 15:44
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                天朝若真做出来了,那可就证明了咱们还是很有想象力的


                IP属地:福建来自Android客户端10楼2012-12-03 21:04
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                  文科生要say no!


                  IP属地:北京12楼2012-12-04 13:51
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