怎样正在欠缺年内乱将1颗小止星形成天外休憩天

鸣谢:uux.cn/大卫·延斯,塞尔日·布鲁尼耶,模特道格·埃里森据今日宇宙(安迪·托马威克):将小行星变成旋转太空栖息地的基本想法已经存在一段时间了。
尽管如此,就技术而言,它似乎总是相对遥远,所以这个概念多年来没有受到太多关注。
但是,如果你已经退休,并且对研究太空栖息地有潜在的兴趣,
【菜科解读】
与研究中描述的类似的大型旋转空间站的混合图像。
鸣谢:uux.cn/大卫·延斯,塞尔日·布鲁尼耶,模特道格·埃里森据今日宇宙(安迪·托马威克):将小行星变成旋转太空栖息地的基本想法已经存在一段时间了。
尽管如此,就技术而言,它似乎总是相对遥远,所以这个概念多年来没有受到太多关注。
但是,如果你已经退休,并且对研究太空栖息地有潜在的兴趣,制定一个详细的计划将小行星变成小行星似乎是很浪费时间的。
这正是罗克韦尔柯林斯公司的退休技术人员大卫·w·詹森最近所做的。
他在arXiv预印本服务器上发布了一篇65页的论文,详细介绍了一个易于理解、相对便宜且可行的计划,即将一颗小行星变成太空栖息地。
深入研究报告的细节远远超出了本文的范围,但是我们可以抓住要点。
詹森博士将讨论分为三个主要类别——小行星选择、栖息地类型选择和到达那里的任务策略 即使用什么机器人。
让我们依次解决它们。
小行星选择的重点是哪颗小行星最适合改造成旋转空间栖息地。
这一部分的考虑因素包括小行星由什么组成,它与地球的接近程度 以及delta-V,即到达地球需要多少能量,以及它的总体大小。
经过一个相对深入的选择过程后,詹森博士特别选定了一个很好的候选人——阿蒂拉。
这颗S型小行星有一整类小行星以它命名。
Atira的直径约为4.8公里,甚至有自己的卫星——一颗直径1公里的小行星,紧密围绕它运行。
它不是最近的潜在小行星,它最近的距离大约是月球距离的80倍。
尽管如此,它的轨道在我们太阳系的适居带是稳定的,这将有助于稳定它最终变成的栖息地的内部温度。
那么它应该变成什么样的栖息地呢?詹森博士观察了四种常见类型——哑铃形、球形、圆柱形和环形。
最重要的考虑因素之一是重力——或人造重力——由向心力引起。
延森博士提到了长期生活在低重力环境中的有害影响,这需要使用一些人工替代品。
但是要得到向心力,工位就得旋转。
Atira已经有轻微的旋转,但创建太空栖息地的一部分将包括让小行星本身旋转到合理的旋转速度,这可以准确地模拟人在地球上的重力。
詹森博士还通过许多其他因素来选择特定类型的空间站,包括它对制成它的材料产生的力 他建议使用无水玻璃作为潜在的结构元件,外壳上需要多少材料来防止辐射和微陨石,以及内部将包含多少居住面积。
出于最后一个考虑,他建议在结构上增加多层,大大增加整个栖息地的整体居住空间。
他最终选定了一个圆环作为理想的栖息地类型,然后开始计算整个空间站的质量,如何用巨大的柱子支撑内壁,以及如何分配地面空间。
所有这些都很重要,但是我们究竟如何建造这样一个庞大的庞然大物呢?詹森博士给出了自我复制机器人的答案。
该报告的第三部分详细介绍了一项利用蜘蛛机器人和能够自我复制的基站的计划。
他强调了只从地球上发送最先进的技术组件并使用小行星本身的材料来建造其他一切东西的重要性,从岩石研磨机到太阳能电池板。
从理论上讲,这似乎是连贯的,有道理的,但是当你看这些声明的时候,这似乎是不可思议的。
首先,让我们看看总重量——詹森博士建议,你可以发送一个种子胶囊,其中包含四个蜘蛛机器人、基站和足够先进的电子设备,以仅约8.6公吨的重量建造3000多个蜘蛛机器人——这甚至远低于现代猎鹰重型的能力。
一旦它到达小行星,它将不需要来自地球的任何进一步的输入——至少在理论上。
然后,让我们来看一些更令人印象深刻的数字——成本和时间。
按照公认的粗略计算,詹森博士估计该项目只需41亿美元。
这远远低于美国宇航局计划在阿波罗计划上花费的930亿美元。
结果将是一个太空栖息地,提供10亿平方米以前不存在的土地。
在太空中建造土地的总成本是每平方米4.10美元。
可能更令人印象深刻的是时间表——詹森博士估计,整个建设项目可能在短短12年内完成。
然而,让栖息地充满空气和水并开始调节其温度仍然需要更长的时间。
然而,对于这样一个雄心勃勃的项目来说,这是一个相对较短的时间表。
这些成本和时间表也在已经对太空探索表现出兴趣的亿万富翁的个人财富水平之内——看看你、杰夫和埃隆。
如果詹森博士的想法是部分可行的,而且从表面上看,他们肯定是可行的,随着更多的技术发展,也许下一次大型亿万富翁太空竞赛将是看谁能建造世界上第一个人造重力太空栖息地。
那将会是一幅非常壮观的景象。
土星有行星环,地球为啥没有?本来地球曾经有过,火星将来也会有
这四颗行星都属于巨行星,它们的引力比岩质行星更大,因此它们能够将星球周围的小物质吸附过来,从而形成行星环。
除了质量不同之外,行星环的形成与行星与太阳的距离也有一定关系,太阳系四个岩质行星都没有行星环,另一个真相也是它们都距离太阳较近,太阳风就比较强烈,而在太阳光的照射下,水分子也无法凝结成冰晶,更无法与尘埃凝聚成较大的小行星等,所以就很不容易形成行星环了。
不过,行星环还有另一种形成模式,就是行星的卫星围绕行星运行的时候,或者其他大个头的小行星或彗星等路过行星的时候,它们若与行星的距离达到洛希极限,那么这颗小星体就会分解成为行星的行星环,比如若月球距离地球大约1万公里的时候,就会被地球的引力撕成碎片,从而变成地球的行星环。
本来在月球形成的时候,就经历过成为地球行星环的一刻,天文学家们普遍认为月球是由于一颗质量较大的天体撞击地球之后形成的,撞击后飞溅出去的碎块曾经形成了地球的行星环,但是由于这个行星环的物质分布很不均匀,导致行星环的物质凝聚融合在一起,形成了月球。
而火星的卫星火卫一由于距离火星较近,并且仍然在一步步靠近火星,所以他将来也有可能会到达火星的洛希极限,从而成为火星的行星环也有一种可能是将来直接撞击的火星上。
星空有约|今年别错过火星和这三颗行星同框
届时,公众将看见两颗明亮行星近距离同框。
中国科学院紫金山天文台科普专家介绍,这是2024年适宜观赏的第一场太阳系行星相合。
什么是行星相合?紫金山天文台科普主管王科超介绍,天文学上定义的合并非两个天体真的合并在一起,而是指两个天体的地心视赤经或地心视黄经相同。
行星合行星、行星合月都指的是两个天体的地心视赤经相同。
不同于每个月会发生多场的行星合月,2024年全年共有12次太阳系行星相合,这与行星在天球上‘走’一圈的时间有关。
王科超说,今年最适合观赏的行星相合,除了2月22日的火星合金星,还有4月11日的火星合土星,以及8月15日的火星合木星。
这四颗行星都很明亮,且这三次相合两个天体间的角距离都不到1度,肉眼就能看到两颗星同框的画面。
何时适合观赏这三次行星相合呢?天文学上合是一个精准时刻,但对公众观测而言,在‘合’的前后几天都可观赏这一天象。
王科超说,三次相合时,两颗行星都位于太阳的西边,观赏时间都在日出之前。
具体到火星合金星,适宜观赏的时间约为日出前一小时,火星合土星的适宜观赏时间约为日出前一个半小时,火星合木星则是在午夜后到日出前都适宜观赏。
肉眼观测这三次相合,两颗行星相距这么近,如何分辨?王科超建议,一是从亮度上看,相合时,金星、木星都明显比火星要亮,土星比火星稍亮些。
二是从方位上分辨,肉眼看去,相合时,火星在天空上位于金星的下方,位于土星、木星的上方。
我们肉眼看到的两颗行星同框,是由于两颗行星及地球在运行过程中,排列成近似一条直线而出现的视觉现象,两颗行星实际上相距甚远,以火星与土星为例,二者间距离约为12亿千米。