如果想要造出宇宙航母,人類的科技文明需要達到幾層?:如果人類制造出宇宙航母那也就意味著人類有了在宇宙間長時間航行的能力,可以往返各個星球。關于這個問題
如果人類制造出宇宙航母那也就意味著人類有了在宇宙間長時間航行的能力,可以往返各個星球。
關于這個問題早在1963年蘇聯(lián)宇宙學家尼古拉-卡爾達肖夫指數(shù)對于文明先進程度的評估主要基于該文明可以利用的能源等級及總量?栠_肖夫最初設想了文明的三級模型,隨后這一模型基于更多因素得到了更多擴展達到了7級模型。
1級文明,也稱行星文明,有能力利用文明所處的行星上所有的能量,這些能量包括外部到達這個行星的能量以及行星自身產(chǎn)生的能量,卡爾達肖夫認為地球正處于這一文明等級。
2級文明,人類將離開行星探索其他星球甚至其他恒星的能量。而3級文明可以使用整個星系的能量,甚至可以利用無法想象的技術從黑洞中獲取能量并且人造恒星。
下來的文明能力已經(jīng)是我們不可想象的了,但是科學界已經(jīng)提供了更多擴展,4級文明將可控制并利用整個宇宙的能量,5級文明或許可以從多元宇宙中獲取能量,而到了6級文明,我們可以已經(jīng)在討論神之領域,控制時間空間,創(chuàng)造宇宙,而至于7次文明,人類的想象力恐怖都無法達到那個層面了!
所以依據(jù)這個理論人類至少得達到二級。
1級文明,也稱行星文明,有能力利用文明所處的行星上所有的能量,這些能量包括外部到達這個行星的能量以及行星自身產(chǎn)生的能量,卡爾達肖夫認為地球正處于這一文明等級。
2級文明,人類將離開行星探索其他星球甚至其他恒星的能量。而3級文明可以使用整個星系的能量,甚至可以利用無法想象的技術從黑洞中獲取能量并且人造恒星。
所以人類要2級文明。
而一個飛船需要:超極材料,能量護盾,重物質能量爐,引力發(fā)動機,引力波通信,星圖導航……
我瞎說的,別信
感謝小秘書的邀請!所謂宇宙航母不就是前些年熱炒的“航天母艦”嗎?,這個問題實在跟文明等級沒有任何關系,完全是想與不想的問題。我可以明確地告訴你,憑借人類現(xiàn)在的技術,如果不惜一切代價的話,完全有能力在50年左右的時間制造出這樣的龐然大物,并能夠長期的在宇宙中飛行。
雖然所謂的文明等級是科幻領域非常流行的一個概念,但事實上這是一種非常粗糙且非常落后的觀念。前蘇聯(lián)科學家尼古拉·卡爾達舍夫在1964年,通過對一個文明利用能量總和不同,將文明劃分為三個等級,即:一級文明能夠主宰自己行星和周圍衛(wèi)星能源的總和;二級能夠主宰自己恒星的所有能源;三級能夠掌控整個星系的所有能源,F(xiàn)代科學家根據(jù)尼古拉·卡爾達舍夫標準推算出,人類目前處于0.73級文明。
為什么說卡爾達舍夫等級既落后又粗糙呢?姑且不論這個理論誕生在50多年前,只強調能量的總和而不強調能量的利用方式本來就不合理。舉一個最簡單的例子,如果是燒柴火的方式,即便是把地球上的樹全部砍了燒火,所產(chǎn)生的能量也無法和10公斤的正反物質湮滅相其并論。在50年的時間里,人類早已不是單純的消耗化石能源,核裂變發(fā)電、聚變,甚至于反物質在今天人類都已經(jīng)能夠制造。所以即便是在有限的質量內,可利用能量的總和仍然有巨大的差異。
能!從理論上來說,只要能夠滿足跨星際航行的天空母艦都能夠被稱為宇宙航母!以今天人類的技術雖然要制造這種跨星際航行的航母還存在諸多的問題,但并不是完全不可想象。人類到今天為止,之所以沒有進行大規(guī)模的航天探索,最主要的原因并不在技術而在于需要。如果人類面臨像三體世界或者流浪地球那樣不可逆轉的災難,必須不惜一切代價進行宇宙探索時,完全可以通過既有技術和資源的累積,來實現(xiàn)星際探索的目標。也就是像《三體》中維德所說的那樣,通過資源改變原理!
從技術角度來說,一艘飛船要滿足跨星際航行至少要能夠達到光速的1-10%。要制造這樣一艘飛船人類必須解決:能源、推進方式、人員保障、制造四大問題。
一、能源:相對而言這是最簡單的,人類到今天為止已經(jīng)能夠成熟的利用核裂變技術,不僅制造出了原子彈一類的大規(guī)模殺傷性武器,還能用它來發(fā)電,甚至成功的小型化將其裝上了航空母艦和核潛艇。雖然核裂變有諸多的缺點,但就現(xiàn)實而言,并不失是一個最為成熟、可靠的解決方案。
二、推進方式:人類目前航天的雖然主要采用的仍舊是化學火箭,但更為高效的等離子技術已經(jīng)已經(jīng)開始實驗并投入使用,主要面臨的問題是推力較小,加速太慢,主要用于航天器的姿態(tài)調整。最簡單、最直接、最暴力的方式當然就是直接放大就可以了。用幾座核動力發(fā)動機進行發(fā)電,對燃料進行電離,高速噴射。甚至在加速階段,完全可以采用《三體》中階梯計劃核爆的方式進行加速。通過不間斷的核爆,從而將這艘宇宙航母加速到一個可觀的速度,以彌補等離子發(fā)動機加速緩慢,推力小的缺點。
按照現(xiàn)在公布的數(shù)據(jù),美俄兩國即便是在現(xiàn)在的和平時期也擁有5000枚以上的核彈頭,如果集中全人類的力量,制造出10萬枚以上的核彈,在飛船后方不間斷的爆炸,肯定能將這艘飛船加速到一個可觀的速度。
三、人員保障:客觀來說這是最麻煩的地方,因為不僅要保障艦上人員正常的生活需求,也就是要建立一套微型的生態(tài)系統(tǒng),還涉及人員的壽命問題。關于可循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng),主要是吃的問題。目前已經(jīng)有較為可行的方案,一些科學家都傾向于一種生長很快的海藻,雖然味道很難保證,但不不失是一種可行的方案,在極端情況下可以解決問題。相信如果再過50年,應該會有更加妥善的解決方案。
至于人員的壽命問題,最好的解決方案當然是開發(fā)出冬眠技術。但對于宇宙航行來說,即便是有這樣的技術也要考慮到人員的繁衍問題,所以世代飛船就成為一種不得不采取的方案。按照科學家的反復模擬,如果要保證人類的長期繁衍的基因多樣性,至少需要98人,考慮到意外情況,如果把條件放大到200人左右,建設一個航空母艦大小,滿足200人長期生活的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),即便是以現(xiàn)在的技術也不是不可能。當然條件就不是那么好了,采用的都是一些極端的方案。
四、制造:其實這也是一個大問題,因為這樣一艘巨大的星際戰(zhàn)艦不可能在地球上建成。如果在地球上建造憑借人類現(xiàn)在的火箭技術很難把它送上太空,等離子發(fā)動機又存在推力的先天不足,不如化學火箭簡單粗暴,所以只能在太空中建造。這對人類今天的技術而言雖然是一項浩大的工程,但只要有錢,還是能夠實施。
總而言之,憑借人類不斷的技術積累,在50年內制造一艘能夠達到光速范疇的大型星際飛船并不是完全不可能。制造這樣的飛船跟一個文明的等級并沒有直接的關系,完全取決于自身的需要。人類現(xiàn)在的航天事業(yè)還主要處于科研的目的,并沒有全力進行,當人類沒有選擇的時候,就會迸發(fā)出無與倫比的力量和瘋狂。在一些關鍵的技術領域,即便在短時間內無法攻克,也完全能夠通過資源投入的方式加以解決。
人類現(xiàn)在掌握了原子核裂變能量,正在推進原子核聚變研究,這些只是行星文明,質能守恒在封閉的行星空間內遵循的物理規(guī)律。星際文明則是質能守恒擴展到開放的星際空間,通過操縱全體星際空間的質能損耗,達到增加特定空間的能量,實現(xiàn)星際穿越。人類文明應僅分為行星文明和星際文明,這與能量的利用相關,宇宙航母的動力來源肯定不會是原子能,要實現(xiàn)遠超于光速的航行,其能量至少要比原子能高一個數(shù)量級,非宇宙能級不可,目前人類在實現(xiàn)宇宙能級上已初見曙光,雖只是千分之幾十牛頓力的丁點星火,但已走近了星際文明的門檻,估計十至二十年即可跨越,但愿人類不要變?yōu)殂y河系的破壞者。
你這個宇宙航母要具備什么功能呢?如果說曲速飛行,那得二,三級文明才行。如果只是在太陽系里晃悠,不考慮宇航員壽命和建造成本的前提下,我覺得現(xiàn)在就行!
人類建造的最大的,具備完整生命支持系統(tǒng)的密封容器就是臺風級核潛艇。水下排水量大概26000噸。噸位已經(jīng)達到輕型航母標準。以航天飛機一次發(fā)射載重40噸,純粹以噸位來計算發(fā)射次數(shù)的話,大約不到一千次的發(fā)射(包含太空組裝平臺的建造)就能夠滿足要求!剩下的就是在外太空建造了。建造地點可以選在拉格朗日點。動力采用核動力和等離子推進加化學燃料。造好后就可以到處跑啦。雖然這其中的技術可能會涉及很多的難點,但這些難點并不是可望而不可的。從動力來看,等離子推進用于日常航行,化學燃料用于加速(比如擺脫行星引力或者利用行星引力加速的時候),核動力用于整個航母的動力,當然化學燃料可以用脈沖爆震發(fā)動機來代替,但是這種發(fā)動機還處于理論中,本次不選。艦載機就用類似縮小版的航天飛機,發(fā)射通道參考潛艇魚雷發(fā)射管。艦上設有完整的生活物質循環(huán)再生系統(tǒng)和宇宙資源收集冶煉系統(tǒng),比如月球上的氦3,類木行星上的氫,甲烷,金星上的硫酸,小行星帶的礦產(chǎn)。其余的系統(tǒng)參考地球上的航母就行。
哈哈,扯了半天好像真能造出來一樣!
樓主提的問題比較難,我們還是聊聊基本問題吧。
已知人類現(xiàn)在的科技水平,人造飛行器都是依靠燃料化學能和牛頓第二定律為前提的。就拿火箭來說,不管是固體燃料還是液體燃料,都是通過化學反應獲得大量熱能,然后把大量物質向后噴發(fā)從而獲得反作用力實現(xiàn)騰飛的夢想。這種通過犧牲自身質量獲得動能的方式,注定人造飛行器飛不遠。茫茫宇宙路途何其遙遠,依靠慣性飛行注定望斷天涯路。
利用化學能只是人類的第一步,核能則遙遙無期?v觀核能的具體運用,核電站看著比較高大上,實際上還是在利用核燃料燒開水推動汽輪機發(fā)電。雖然核燃料有很多優(yōu)點,但是核廢料如何處理已經(jīng)超出了人類的認知范圍。
等離子發(fā)動機看著不錯,實際上就是雞肋。第一功耗轉換比太低,幾十毫牛的推力還不如我放個屁推力大。光帆看似有前景,但是茫茫宇宙80%的空間都是伸手不見五指的,如何獲取能量是個問題。
樓主說要制造宇宙級的航空母艦,長度一二十公里的長度不算過份吧?可惜的是,到目前為止人類制造的最大航天器也就是和平號空間站吧。就這么個小玩意,還是舉各國尖端力量七拼八湊組成的。依靠化學能運載工具可以把各個組件送到太空,但是一旦組合成一個整體麻煩就來了。比如和平號空間站,做個姿態(tài)調整都要小心翼翼的,更別提整個空間站做升軌操作。主要是因為材料不過關,生怕哪個操作失誤,發(fā)動機的推力會把空間站扯碎。
即便人類攻克了前面的難關,生命支持系統(tǒng)也是不可逾越的鴻溝。人類乘坐飛行器一但離開地球,所有的補給都需要自給自足。就拿火星探索計劃來說,就按最近火地距離,我們的飛行器到達火星最短需要三年的時間。美國人曾經(jīng)為此做出過努力,建造的生物圈一號,二號,三號?上У氖菦]有哪一種模式能正常運行時間超過三年,都崩潰了。這也許就是美國當年放棄火星移民計劃的原因,花那么多錢把航天器送到火星有啥用?盡管火星適合生命生存,沒人一切都白搭。
就說這么多吧,我也不知道人類會發(fā)展到哪類科技文明,至于造跨星際飛行器還是算了吧。探索者是不是人類探索宇宙的第一步不得而知,反正是漸行漸遠。
建造宇宙航母的條件十分苛刻的,就目前人類的科技文明來講還遠遠無法達到。目前人類的科技文明介于自己文明和二級文明之間,并未超脫一級文明的范疇。雖然人類一直致力于太空探索,但進展并不快,主要原因是在重要宇宙航行的科學技術領域缺乏突破。
創(chuàng)造宇宙航母需要許多重要的科技條件,包括反重力系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)、宇宙間的偵測系統(tǒng)等等。宇宙航母首先毋庸置疑擁有龐大的體積和重量,依靠目前的最先進的核裂變提供動力很難把動輒幾十萬噸甚至更重更大的飛船推向宇宙深處,所以,必須依靠反重力技術,或者人類在動力上有所突破,實現(xiàn)核聚變或者更高一量級的動力技術。
另外宇宙航母航行動輒幾十年上百年,在浩瀚無垠的星空,必須依靠持續(xù)的動力,雖然原子能能提供航空母艦使用數(shù)十年,但是在宇宙航母中僅依靠原子能作為推進動力,那人類這輩子連太陽系也出不了,必須達到亞光速甚至超光速,才具備了真正探索宇宙的能力。而不是花費幾十年上百年,停留在研究太陽系幾顆沒有太大研究價值的星球上。
當人類具備了創(chuàng)造宇宙航母的能力,此時全人類已經(jīng)步入了二級文明,全人類已經(jīng)走向統(tǒng)一,沒有國家的區(qū)別,人種問題也被淡化,整個世界的各種文化相互碰撞,激蕩出創(chuàng)造的火花。舉全人類之力研究星際航行的能力努力向宇宙深處進發(fā),人類作為地球之子,理應放棄無休止的內耗,因為對整個宇宙來說,我們什么也不是,但是我相信人類能在整個宇宙中為自己謀得一席之地!
我預感未來中國是唯一能造出宇宙航母的國家,不用達到幾級,因為科技的發(fā)達必須同道德文明同步。因為我們中國是地球上唯一能夠接受到友好外星智慧生命宇宙科技幫助的國家,其他國家思維道德文明程度太低下滯后。
宇宙航母二級文明就可以造,不過跟二戰(zhàn)時期的航母一樣簡陋,而且也不是那么容易造,真正的宇宙航母首先你得有人工重力系統(tǒng),生態(tài)維生系統(tǒng),最少也得是核聚變動力系統(tǒng),初期不太可能有反重力引擎和能量護罩系統(tǒng)
零級文明單細胞生命體植物。一級文明具有本能反應與學習模仿能力。二級文明學會使用簡易工具。三級文明使用火文字表達語言傳遞,四級文明蒸汽機械化時代,五級文明機械電汽化時代。六級文明太空初級探索。七級文明所在星系任意探索開發(fā),八級文明銀河系任意探索。九級文明宇宙任意探索。十級文明宇宙之外操控萬物。
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