文章摘要
1962年,NASA曾设计出可旋转的轮状空间站,为宇航员提供人工重力,但阿波罗计划终止了这一项目。这一决定导致过去半个世纪里,宇航员在零重力环境中长期面临肌肉萎缩、骨质流失和视力问题。若NASA坚持发展人工重力技术,人类可能已在轨道上建立永久性定居点,支持深空任务。如今,商业航天公司重新考虑人工重力,或能纠正人类成为太空文明过程中的这一代价高昂的弯路。
文章总结
文章主要内容总结:
标题:我的冯·布劳恩轮在哪里?
文章背景与核心观点: 文章回顾了1962年NASA曾设计的旋转轮状空间站,这些设计本可以为宇航员提供人工重力,但阿波罗计划的实施导致这些项目被搁置。作者认为,这一决策使得人类在接下来的半个世纪里只能依赖小型、零重力的空间站,导致宇航员长期面临肌肉萎缩、骨质流失和视力问题等健康风险。如果NASA当时继续推进人工重力的研究,人类可能已经拥有支持深空任务的永久轨道定居点,而不仅仅是有限的前哨站。
人工重力的必要性: 早期太空先驱如冯·布劳恩认为,人工重力技术是定居太阳系的关键。现代宇航员每天需要花费数小时锻炼以应对微重力对身体的影响。冯·布劳恩坚信,旋转轮状空间站可以避免这些生理问题,并认为这种技术“如同太阳升起一样不可避免”。旋转空间站的概念最早可以追溯到1929年赫尔曼·波托奇尼克的著作《太空旅行的问题》。
建造大型空间站的挑战: 旋转空间站的设计虽然优雅,但面临巨大的工程挑战。旋转速度过快会导致宇航员迷失方向,而旋转速度过慢则需要空间站体积非常大。此外,火箭的物理特性要求其必须像箭一样细长,以便逃离地球引力进入轨道,这导致如何将巨大的空间结构装入细长火箭成为主要工程难题。国际空间站(ISS)的建造通过多个小型航天器在轨道上组装,类似于“太空宜家”,但这种方法耗时且效率低下。
阿波罗计划的影响: 阿波罗计划的实施使得NASA兰利研究中心的人工重力空间站项目被边缘化。1961年肯尼迪总统的登月承诺改变了NASA的优先事项,原本用于月球任务前哨的旋转六边形空间站被更简单的零重力实验室取代。阿波罗应用计划(Apollo Applications Program)虽然试图延续空间站的研究,但由于预算限制和优先级调整,最终未能实现冯·布劳恩的宏伟愿景。
商业太空公司的复兴: 近年来,商业太空公司再次关注人工重力空间站的潜力。Vast公司计划在2035年建造一个40人的人工重力空间站,形状像一根长棍,通过旋转产生重力。然而,这种设计仍面临模块化组装和舒适度的挑战。文章指出,未来的空间站设计需要克服模块化的限制,探索可扩展的软材料技术,以实现冯·布劳恩轮状空间站的愿景。
未来展望: 文章认为,随着Starship等新一代火箭的出现,人类有机会再次建造旋转轮状空间站,成为太空文明的一部分。NASA和商业公司需要合作,推动人工重力技术的发展,同时放松国际武器贸易条例(ITAR)等限制性法规,促进国际合作。
结论: 尽管阿波罗计划在短期内取得了巨大成功,但它也中断了人工重力空间站的研究。如今,随着商业太空公司的崛起和技术的进步,人类有机会重新实现冯·布劳恩的愿景,建造旋转轮状空间站,推动人类成为真正的太空文明。
评论总结
评论总结:
Starship与太空殖民的潜力
- PaulHoule 认为,如果Starship成功进入轨道,它将支持比国际空间站(ISS)更大但比奥尼尔殖民地更小的结构。月球或火星任务需要12-20次燃料发射,而同样的成本可以将大量物质送入低地球轨道(LEO)。他还提到,太空酒店和模拟环境是可行的,但奥尼尔殖民地因需要大量氮气而不切实际。
- 引用1: "Assuming Starship makes it to orbit, it enables a range of structures larger than the ISS but smaller than the O'Neill colonies."
- 引用2: "O'Neill colonies with large airspaces seem impractical because you'd need large amounts of nitrogen."
- PaulHoule 认为,如果Starship成功进入轨道,它将支持比国际空间站(ISS)更大但比奥尼尔殖民地更小的结构。月球或火星任务需要12-20次燃料发射,而同样的成本可以将大量物质送入低地球轨道(LEO)。他还提到,太空酒店和模拟环境是可行的,但奥尼尔殖民地因需要大量氮气而不切实际。
太空制造与自给自足
- PaulHoule 强调,任何太空殖民都需要自给自足的制造能力,尤其是火星。他提到分子组装器的概念虽然过时,但结合3D打印、合成生物学等技术是可行的。
- 引用1: "Any space colonization effort runs into the problem that it needs to be self-sufficient in terms of manufacturing."
- 引用2: "Drexler's proposals haven't aged well but something equivalent is probably possible."
- PaulHoule 强调,任何太空殖民都需要自给自足的制造能力,尤其是火星。他提到分子组装器的概念虽然过时,但结合3D打印、合成生物学等技术是可行的。
零重力与人工重力
- bryanlarsen 认为,长期零重力实验对未来太空飞行至关重要,但未来的空间站应考虑通过离心力实现人工重力。
- 引用1: "Long term zero gravity experience and experiments were very important information for future space flight."
- 引用2: "But for the second one, more information on artificial gravity through centripetal force makes a lot of sense."
- bryanlarsen 认为,长期零重力实验对未来太空飞行至关重要,但未来的空间站应考虑通过离心力实现人工重力。
太空站材料与安全性
- rich_sasha 对软材料制成的太空站表示担忧,认为微陨石碰撞可能导致致命后果。
- 引用1: "Made from soft materials, like rubber and nylon, there were concerns that collisions with micrometeorites could puncture the station."
- rich_sasha 对软材料制成的太空站表示担忧,认为微陨石碰撞可能导致致命后果。
太空殖民的目标
- abe94 质疑为何不专注于建造巨型结构,而是追求殖民新星球。
- 引用1: "Why focus on getting to new planets and colonisation and not instead on building the massive megastructures?"
- abe94 质疑为何不专注于建造巨型结构,而是追求殖民新星球。
太空站设计与技术
- aidenn0 提出“I”形系统可能比现有设计更高效,增加居住面积的同时减少发射次数。
- 引用1: "What about an 'I' shaped system? Seems like that would multiply the livable area by a much greater factor."
- aidenn0 提出“I”形系统可能比现有设计更高效,增加居住面积的同时减少发射次数。
太空任务的价值
- Animats 认为,许多太空任务无需人类参与即可完成,ISS的主要任务是研究长期失重对人类的影响。
- 引用1: "All the things worth doing in space turned out to be do-able without humans."
- Animats 认为,许多太空任务无需人类参与即可完成,ISS的主要任务是研究长期失重对人类的影响。
月球作为太空站基地
- glitchc 主张月球是建造永久太空站的最佳地点,低转速的旋转轮可以提供必要的重力。
- 引用1: "The first and best place to build a permanent station is the moon."
- glitchc 主张月球是建造永久太空站的最佳地点,低转速的旋转轮可以提供必要的重力。
政府资金与太空任务
- dan-robertson 认为政府不应为人类太空殖民投入过多资金,火星任务可能破坏寻找生命的机会。
- 引用1: "I don’t think governments should be paying so much for such activities."
- dan-robertson 认为政府不应为人类太空殖民投入过多资金,火星任务可能破坏寻找生命的机会。
充气模块的发展
- cubefox 提到,自2016年BEAM模块以来,充气模块技术取得了显著进展,Sierra Space正在测试更大的充气模块。
- 引用1: "Sierra Space has been working on much larger inflatable modules."
- cubefox 提到,自2016年BEAM模块以来,充气模块技术取得了显著进展,Sierra Space正在测试更大的充气模块。
太空旅行的燃料限制
- rkagerer 指出,现有火箭燃料无法支持持续1G加速度的太空旅行,未来高比冲的核聚变火箭可能实现这一目标。
- 引用1: "Today's rockets would deplete their fuel too quickly."
- rkagerer 指出,现有火箭燃料无法支持持续1G加速度的太空旅行,未来高比冲的核聚变火箭可能实现这一目标。
冯·布劳恩的历史背景
- 01HNNWZ0MV43FF 提醒冯·布劳恩曾是纳粹党员,尽管他在太空探索方面有重要贡献。
- 引用1: "Von Braun was an opportunist who joined the Nazi Party to continue his work on rockets."
- 01HNNWZ0MV43FF 提醒冯·布劳恩曾是纳粹党员,尽管他在太空探索方面有重要贡献。
太空站设计的创新
- WalterBright 提出从哑铃形状开始,逐步扩展为轮状结构的设计思路。
- 引用1: "I'd start with a dumbbell shape - two pods connected by a slender cylinder."
- WalterBright 提出从哑铃形状开始,逐步扩展为轮状结构的设计思路。
总结:
评论主要围绕Starship的潜力、太空制造、零重力与人工重力、太空站材料与设计、政府资金分配、充气模块技术、太空旅行燃料限制以及冯·布劳恩的历史背景展开。不同观点反映了对太空探索目标、技术可行性和资金投入的多样化看法。